mit Hibiskusblütenfarbstoffsolarzellen am 25.März 2019

Farbstoffsolarzellen sind eine wichtige und neue Art von Solarzellen. Einsatz finden diese auf Dächern oder integriert in Fensterscheiben aufgrund ihrer Transparenz. Ihre Vorteile gegenüber Siliziumzellen liegen in den billigeren Herstellungskosten und der Fähigkeit diffuses Licht besser zu wandeln. Eine Farbstoffsolarzelle ist eine elektrochemische Zelle, deren Funktionsprinzip vergleichbar mit dem Prozess der Photosynthese in der Natur ist. In beiden Prozessen werden durch Absorption von Licht in organischen Farbstoffkomponenten angeregte Zustände erzeugt.

Der Farbstoff 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.
In unserem Schülerversuch erfuhren wir, wie eine solche Farbstoffsolarzelle aufgebaut ist und wie sie funktioniert. Unsere Eigenbauversuche gelangen ausnahmslos exquisit. Obwohl unsere lilafarbenen Minisolarzellen nur über ca. 6 Quadratzentimeter Fläche verfügten, konnten wir durch das Zusammenschalten aller acht Zellen einer Soundanlage einen herrlichen Song entlocken. Und Hibiskusblüten wachsen nach, können getrocknet und auch als aufgebrühter Tee ihre Verwendung in der Elektrochemie entfalten. Der Vorteil der von Michael Grätzel in den 1990iger Jahren entwickelten Farbstoffsolarzelle liegt also auch darin, dass kein Silicium als Rohstoff mehr benötigt wird.
Wir bedanken uns bei den Mitarbeitern des mobilen Schülerlabors "Science on Tour"
der btu-Cottbus-Senftenberg für den spannenden Einblick in eine besondere Form der alternativen Energiegewinnung.

Schülerinnen und Schüler des Grundkurses Chemie 11