Alternative Grätzel-Zellen

Das sich fortlaufend erwärmende Klima ist ein aktuelles Thema und beschäftigt uns alle. Erneuerbare Energien bieten dabei einen wichtigen Lösungsansatz. Die Arbeit Alternative Grätzel-Zellen beschäftigt sich mit einer sehr faszinierenden Solarzelle: der Grätzel-Zelle. Diese Zelle, welche nach ihrem Erfinder Michael Grätzel benannt wurde, basiert auf dem Prinzip der Photosynthese. Obwohl die Grätzel-Zelle einen vergleichsweise tiefen Wirkungsgrad besitzt, hat sie grosses Potenzial für die Solarenergie, denn ihre Herstellung ist deutlich günstiger und benötigt auch deutlich weniger Energie als die Herstellung von Siliziumzellen. Ein wichtiger Bestandteil dieser Zelle ist der Elektrolyt, welcher für den Ladungstransport innerhalb der Zelle verantwortlich ist. Herkömmlich enthalten solche Elektrolyten das Redoxpaar I2/I3-. Das Ziel der Arbeit war es, neben der Erarbeitung der Grundlagen den Einfluss unterschiedlicher Redoxpaare auf die elektrischen Eigenschaften von Grätzel-Zellen zu untersuchen. Dafür wurden unterschiedliche Elektrolyten hergestellt und in selbst gebaute Grätzel-Zellen eingebaut. Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung der Grätzel-Zellen wurden auf einer ebenfalls selbst gebauten Messstation während zwei Stunden gemessen und ausgewertet. Es konnte aufgezeigt werden, dass das Redoxpaar I2/I3-, welches bereits herkömmlich verwendet wird, die grösste ideale Leistung erreichen konnte. Eine Alternative, welche relativ stabile Werte aufzeigte, war das Redoxpaar Fe2+/Fe3+. Die Ergebnisse schlagen ausserdem einen negativen Einfluss von Chlorid-Ionen auf die elektrischen Eigenschaften der Zelle vor.