Farbstoff-Solarzelle (Grätzelzelle)

In diesem Modul geht es darum, mit einfachen Mitteln eine Solarzelle auf Basis organischer Farbstoffe, eine sogenannte Grätzelzelle, zusammenzusetzen. Benannt ist diese Photovoltaikzelle nach ihrem Erfinder Michael Grätzel, der sie im Jahre 1992 zum Patent angemeldet hat. Statt zur Absorption von Licht Dotierungen (in Halbleitern üblich) zu verwenden, finden hier pflanzliche Farbstoffe Anwendung. Beide Glasplättchen sind einseitig mit einem Material namens TCO (transparent conductive oxide) beschichtet. Das ermöglicht einen Stromfluss auf der Glasoberfläche.

Eine dieser Plättchen ist zusätzlich bereits mit dem Halbleitermaterial Titandioxid TiO2 beschichtet. Dieses wird zusammen mit Farbstoff (z. B. aus den Hibiskusblüten) die positive Elektrode der Solarzelle bilden (vgl. Abb. 1). Die andere Glasplatte wird mit Graphit (Bleistift) beschichtet und mit einem Elektrolyten (Iod-Kaliumiodid-Lösung) zusammengefügt.

Quick-Info

Format Arbeitsmaterial
Bildungsbereich schulische Bildung, informelles/non-formales Lernen
Schulart
Oberschule 5, 6, 7, 8, 9, 10
Gymnasium 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
Themen Bezahlbare und saubere Energie (SDG 7)
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Helmholtzstraße 1001069Dresden

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