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Die Nutzung der Sonne durch Solarzellen

Die Kostensenkung bei der Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom sowie die Steigerung des Wirkungsgrads bei der Lichtumwandlung sind eine weltweite Anstrengung, auf die eine zusammenarbeitende Forschergruppe von zwei Universitäten in Andalusien aufmerksam geworden ist. Deren Forschungsarbeit konzentrierte sich auf die Entwicklung einer neuen Generation von photoelektrochemischen Zellen, die kein Silizium als Konstruktionsmaterial benötigen.
Die Nutzung der Sonne durch Solarzellen
Die laufenden Anstrengungen zur Bereitstellung von ausreichend und allgemein zugänglicher Energie stehen großen Herausforderungen durch die wachsende Weltbevölkerung sowie Anforderungen durch höhere Lebensstandards und durch das viel diskutierte Ende der fossilen Brennstoffe gegenüber. Als Alternative zu den fossilen Brennstoffen gilt die Solarenergie als umweltfreundlich, sicher und praktisch unerschöpflich.

Weltweit produzieren Solarzellen auf Siliziumbasis jährlich mehrere Millionen Watt Strom. Leider gibt es deutliche Probleme bei der Verwendung dieser Zellenart. Die Herstellung des hochqualitativen Siliziums für die Solarzellen ist kostenintensiv. Zudem ist der Wirkungsgrad dieser Zellenarten bei der Energieumwandlung recht niedrig. Daher ist die herkömmliche Solarzelle weder ein praktischer noch wirtschaftlich sinnvoller Ersatz für die fossilen Energiequellen.

Kürzlich wurden neue molekulare Stoffe für die Photovoltaik entwickelt. Solarzellen auf der Grundlage der Lichtanregung von Farben sind die aussichtsreichste Alternative zu den konventionellen Solargeräten auf Siliziumbasis. Diese farbsensibilisierten Solarzellen sind von einer mittelporigen Schicht aus Titandioxid (TiO2) in Nanopartikelgröße abhängig, die wiederum mit organischen Farbstoffen beschichtet ist, durch die die Spektralabsorption von Sonnenlicht in den sichtbaren Bereich verstärkt wird.

Der Hauptvorteil dieser farbsensibilisierten Zellen ist, dass die Hauptkomponenten, besonders das Titandioxid, kostengünstig sind und keine komplizierte Technik zur Herstellung benötigen. Zudem bleibt die Effizienz bei der Energieumwandlung von Temperaturschwankungen und Winkelveränderungen unbeeinflusst. Deshalb zeichnen sich solche Solarzellen durch eine verbesserte Leistung aus.

Die Forschergruppe sucht die technische Zusammenarbeit mit einem Unternehmen oder Institut aus dem Bereich der Entwicklung von Solarenergie. Das Ziel ist die Weiterentwicklung dieser Technologie für photoelektrochemische Zellen. Weiterhin soll kooperiert werden, um das Endprodukt auf den Markt zu bringen.

Verwandte Informationen

Datensatznummer: 82783 / Zuletzt geändert am: 2006-08-21
Bereich: Energie