Mutter Natur über die Schulter geschaut
Die an der ETH Lausanne entwickelte Farbstoff-Solarzelle funktioniert nach dem Prinzip der Photosynthese der Pflanzen.
Als nächstes will das Forscherteam von Chemie-Professor Michael Grätzel den Wirkungsgrad der Neuentwicklung erhöhen.
Ähnlich wie die Pflanzen, die aus Sonnenlicht "Nahrung" produzieren, funktioniert auch die nanokristalline Farbstoff-Solarzelle. Sie besteht aus einer Schicht Titanoxid, die sich aus Millionen winzigster Körner im Nanometer-Massstab zusammensetzt.
Das Titanoxid seinerseits ist von einem Farbstoff überzogen. Fällt nun Licht auf diese Farbe, lösen sich daraus Elektronen, welche das Titanoxid durchqueren.
Kein Zurück für die Elektronen
Die Elektronen werden darauf gesammelt und in einen externen Kreislauf geleitet: Es fliesst Strom. Dass die Elektronen nicht direkt wieder zurück in den Farbstoff gelangen, dafür sorgen Elektrolyte, negativ geladenen Ionen.
Weniger rein gleich billiger
Der Vorteil der nanokristallinen Farbstoff-Solarzelle liegt laut Nationalfonds darin, dass die Reinheit der Stoffe nicht mehr so hoch sein muss wie bei der Siliziumzelle. Denn hier müssten die Materialien in Form äusserst reiner Atomgitter vorliegen, was die Halbleiter-Technologie sehr kostenintensiv mache.
Nach anfänglichen Problemen punkto Wirkungsgrad steigerte das Lausanner Team die Effektivität der Farbstoff-Solarzelle bis auf 10,6 Grad, was dem Wert der Siliziumzellen entspricht.
Ziel sind 12 Prozent
Im Rahmen eines europäischen Projektes mit verschiedenen Partnern wollen die Lausanner Forscher den Wirkungsgrades auf 12 Prozent erhöhen.
swissinfo, Renat Künzi
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