Grünere Farbstoffsolarzellen dank Kobalt statt Iod
Forscher der Universität Basel konnten in Farbstoffsolarzellen auf Kupferbasis das seltene Iod durch das weit häufigere Kobalt ersetzen.
Damit gelingt ihnen ein weiterer Schritt, die Energiegewinnung mit Solarzellen noch umweltfreundlicher zu machen.
Kobalt-Komplex sorgt für gleiche Leistung
Farbstoffsolarzellen oder DSC (Dye-sensitized Solar Cells) verwandeln Licht in Elektrizität. Sie bestehen aus einem Halbleiter, auf dem ein Farbstoff verankert ist. Dieser fängt Sonnenlicht ein, und durch einen Elektronentransferprozess entsteht eine elektrische Spannung. Für den Ladungstransport innerhalb der Farbstoffsolarzelle sorgen Elektrolyte. Als Elektrolyt wird üblicherweise Iod und Iodid verwendet. Ersetzt man dieses iodbasierte Transportsystem in Kupfer-Farbstoffsolarzellen durch einen Kobalt-Komplex, so kann die Solarzelle umweltfreundlicher hergestellt werden, ohne an Leistung zu verlieren. Der Forschungsgruppe um die Basler Chemieprofessoren Ed Constable und Catherine Housecroft arbeitet zurzeit daran, die Leistung von Farbstoffsolarzellen mit Kupferfarbstoffen zu verbessern.Kobalt erhöht Nachhaltigkeit von Solarzellen
Durch das Ersetzen von Iod durch Kobalt erhöht sich die Nachhaltigkeit der farbigen Solarzellen deutlich, denn Iod kommt als Element im Boden nur selten vor, hingegen gibt es Kobalt 50-mal häufiger. Außerdem verbessert sich dadurch die langfristige Stabilität von DSC mit Kupferfarbstoffen, da dadurch auch ein Abbauprozess verhindert wird, bei dem die Kupferverbindungen mit dem Elektrolyt reagieren und Kupferiodid bilden. Die erstmalige Kombination von Kupferfarbstoffen und Kobaltelektrolyten bildet einen wichtigen Schritt in der Entwicklung von stabilen, iodfreien Solarzellen auf Kupferbasis, auch wenn noch zahlreiche Effizienzaspekte behandelt werden müssen, bevor eine Kommerzialisierung außerhalb von Nischenmärkten beginnen kann.Gastartikel von Robert Doelling
Artikel Online geschaltet von: / Doris Holler /