Eine vielversprechende Solarzelle

Schon seit 1988 erfunden, kommt die Erfindung von Prof. Graetzel erst jetzt richtig zum Zug.

Die Sonne funktioniert schon seit ca. 3,5 Milliarden Jahren – und hat dadurch ausreichend bewiesen, dass sie ein recht verläßlicher Energie-Spender ist, so Michael Graetzel, Director des Laboratory for Photonics and Interfaces (LPI) am Ecole Polytechnique Federale de Lausanne. Daher sieht er auch die Photovoltaik als eine der vielversprechendsten Methoden der Elektrizitäts-Erzeugung. Ein Problem dabei ist allerdings der hohe Preis des Siliziums, welches ein Bestandteil der üblichen Photovoltaikzellen ist.

Schon 1988 entwickelte Prof. Graetzel daher eine Photovoltaikzelle (auch Graetzel-Zelle oder Dye Sensitized Solar Cell, DSSC, genannt), die kein Silizium benötigt. Erst 2003 bestand sie allerdings den “Feuertest“, und ist erst seit Ende 2007 in Produktion.

Diese Photozelle greift auf die natürlichen Prozesse der Photosynthese zurück, indem ein Farbstoff auf eine hauchfeine Schicht von lichtdurchlässigem Titaniumdioxides gestrichen wird. Dieser Farbstoff kann sehr effektiv Photonen absorbieren. Die dabei freigesetzten Elektronen werden durch das Titaniumdioxid zur Elektrode transferiert. Wie bei der Photosynthese werden in dieser Zelle also die Prozesse der Licht-Absorption durch den Farbstoff und dem des Energie-Transports im Titandioxid getrennt. Im Gegensatz dazu wird in den üblichen Solarzellen sowohl die Absorption als auch der Elektronentransfer vom Silizium übernommen. Dafür aber ist sehr reines – und daher sehr teures – Silizium notwendig.

Insgesamt ist die Effizienz der Graetzel Zelle mit ca. 11% zur zeit noch niedriger als die konventioneller Photovoltaikzellen. Jedoch könnte durch neue Entwicklungen bald eine sehr viel höhere Effizienz erzielt werden, so Graetzel.

Die Greatzel-Zelle hat im Vergleich zu anderen Photovoltaikzellen ein enorm hohes Marktpotenzial durch:

– Kostensparende Herstellung (in weniger als einem Jahr sind die Kosten eingespielt)
– Umweltfreundlichere Produktion
– Elektrizitäts-Erzeugung auch bei relativ geringen Lichtmengen
– Flexibilität und Leichtigkeit
– Durchsichtigkeit
– verschiedene Farbvarianten, die jedem Geschmack angepasst werden können

Anwendungsbereiche können durch diese Eigenschaften sehr variabel sein: von regulären Photovoltaikanlagen, zu Fensterbeschichtungen, Wandschmuck, künstlerischen Gebilden, und Handyaufladegeräten können alle möglichen anderen Anwendungen entwickelt werden. Graetzel-Zelle hat dadurch ein enormes Potential auf dem Photovoltaik-Markt.

Einen Vortrag von Prof. Graetzel findet man an der Universität Linz. Weitere Informationen über die Graetzel-Zelle sind bei www.g24i.com beschrieben.

Maiken Winter