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Professor Michael Grätzel von der EPFL ist am 9. Juni mit dem mit 800.000 Euro dotierten Millenium-Technology-Award ausgezeichnet worden.

 

Die Grätzel-Zelle dient der Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Es handelt sich um eine Anwendung aus der Bionik, die ihrer Funktion nach auch elektrochemische Farbstoff-Solarzelle genannt wird. Diese Solarzelle ist nach Michael Grätzel (Lausanne, Schweiz) benannt, der sie Anfang der 1990er Jahre erfand [1,2] und 1992 patentieren ließ.

 

Die elektrochemische Farbstoff-Solarzelle verwendet zur Absorption von Licht nicht ein Halbleitermaterial, sondern organische Farbstoffe, zum Beispiel den Blattfarbstoff Chlorophyll. Die Vorzüge der Grätzel-Zelle können in den prinzipiell niedrigen Herstellungskosten und in der gerin- gen Umweltbelastung bei der Herstellung liegen. Die Zelle kann, im Ge- gensatz zu den herkömmlichen Solarzellen, diffuses Licht gut nutzen. Im Labor konnten Zellen bis 11,2 % Wirkungsgrad (zertifiziert) auf einer Fläche von 1 cm² hergestellt werden. Kommerziell erhältliche Module weisen nur einen Wirkungsgrad im Bereich von 2 bis 3 Prozent auf. Die Stabilität über längere Betriebszeiten ist noch nicht nachgewiesen. Bei Untersuchungen aus dem Jahre 2003 ließ die Effizienz nach 1000 Stun- den Lagerung bei 80 °C im Dunkeln um ca. 6 % nach. Laut ihrem Erfinder sind Steigerungen im Wirkungsgrad bis 31 % für Einzelzellen denkbar.[3]

 

Literatur:

  1. Brian O'Regan und Michael Grätzel: A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films. In: Nature. 353, Nr. 6346, 1991, ISSN 0028-0836, S. 737–740, doi:10.1038/353737a0
  2. Patent US5084365 Photoelectrochemical Cells and Process for Making Same. Veröffentlicht am 28. Januar 1992, Erfinder: M. Graetzel, P. Liska.
  3. Ben Schwan: 31 % Wirkungsgrad sind bei intensiver Forschung drin. In: Technology Review - Das Magazin für Innovation, 23. Juni 2010, Heise Zeitschriften Verlag GmbH & Co. KG, Hannover, http://www.heise.de/tr/artikel/31-Prozent-Wirkungsgrad-sind-mit-intensiver-Forschung-drin-1027456.html, abgerufen 28. Septem- ber 2010.



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