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„Happy Birthday“- Sound aus Hibiskusblüten
Farbstoffsolarzellen sind eine wichtige und neue Art von Solarzellen. Einsatz finden diese auf Dächern oder integriert in Fensterscheiben aufgrund ihrer Transparenz.
Das Team von „Science on Tour“ um Herrn Dipl.-Chemiker Karl-Heinz Krätzschmar kam am 31.03.2014 mit einem Schülerversuch zu den Chemiegrundkursen der 11. Klassen um zu zeigen, wie eine Farbstoffsolarzelle aufgebaut ist und funktioniert.
Eine farbstoffsensibilisierte Solarzelle ist eine elektrochemische Zelle, in der unter Lichteinwirkung eine Ladungstrennung in einem Farbstoff erzeugt wird. Das Funktionsprinzip ist vergleichbar mit dem Prozess der Photosynthese in der Natur. In beiden Prozessen werden durch Absorption von Licht in organischen Farbstoffkomponenten angeregte Zustände erzeugt. Der Farbstoff der Hibiskusblüten bindet hierbei an eine mit einem nanokristallinen Halbleiter versehene Photoelektrode aus Glas, an die der Farbstoff die freigesetzten Ladungen transportiert. Als Gegenelektrode dient ebenfalls ein Glas, welches mit einem Katalysator beschichtet ist. Dazwischen befindet sich ein Elektrolyt.
Durch den Bau einer solchen „Grätzelzelle“ konnten die Schüler praktische Erfahrungen sammeln und die wichtigsten Zusammenhänge erkennen. Ein kleiner Wettbewerb unter dem Motto:“ Wer baut die Farbstoffsolarzelle mit der besten Leistung?“ konnten die Teams mit Philipp Graseck und Philipp Hartmann(155mW) sowie mit Elisa Zech und Dominik Hoppe (153mW) für sich entscheiden.
Als „musikalischer Leckerbissen“ erklang zum Abschluss „Happy Birthday“ aus einem Soundchip, betrieben durch jeweils 10 tadellos funktionierende, selbst gebaute Hibiskusfarbstoffsolarzellen.
FB Chemie Gudrun Mantwill