Preiswerte Farbstoffe für neuartige und preiswertere Solarzellen

(23.7.2008) Forschern der Uni Basel und der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Lausanne haben Farbstoffe für neuartige Solarzellen mit preiswertem Kupfer anstatt mit teurem Ruthenium edntwickelt. Das lässt neue Perspektiven für eine effiziente Nutzung der Solarenergie erwarten. Die Forschungsergebnisse wurden von der Fachzeitschrift „Chemical Communications“ veröffentlicht.

Bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie stehen zur Zeit verschiedene Technologien im Mittelpunkt. Neben den herkömmlichen Solarzellen auf Silizium-Basis werden seit den 1990er Jahren u.a. Zellen entwickelt, die Sonnenlicht über organische oder anorganische Farbstoffe absorbieren. Ihre Funktionsweise beruht auf einer Art technischer Photosynthese.

Eine Farbstoffsolarzelle besteht aus zwei Elektroden, von denen die eine meist mit Platin und die andere mit dem leitfähigen Titandioxid (TiO2) beschichtet sind. Auf dessen Oberfläche ist wiederum ein Farbstoff aufgetragen, der das Licht sammelt - dafür wurde bisher das seltene und entsprechend teure Metall Ruthenium verwendet.

Wissenschaftler um Prof. Edwin C. Constable vom Departement Chemie der Universität Basel konnten nun zeigen, dass bestimmte Kupferverbindungen vergleichbare photophysikalische Eigenschaften wie Ruthenium aufweisen. Prototypen, die sie auf dieser Grundlage hergestellt hatten, sollen das Sonnenlicht zudem mit überraschend hoher Effizienz absorbiert haben.

Mit der Entwicklung von vergleichsweise günstigen Farbstoffen für Solarzellen hoffen die Forscher, einen Beitrag an eine attraktive Alternative zu traditionellen Energiequellen zu liefern.