Auf allen Kanälen:


Neues aus unserer


Forschung!


© Dagmar Heene / WWF
2°Campus - Energie - Forschungsbericht


von Enno
27.07.2012
1
0
12 P

Im Folgenden stelle ich die Ergebnisse der Forschung der Energiegruppe des 2°Campus am MexLab Physik an der Universität in Münster vor.
Wir behandelten Forschungsfragen zu den Themen
• Herstellungsverfahren
• Farbstofffindung
• Langzeitstabilität
• Temperaturabhängigkeit
von Organischen Solarzellen, speziell Grätzelzellen.
 

Herstellungsverfahren

 Spincoating Trocknen

Bei der Herstellung von organischen Solarzellen haben wir zuerst die mit einer dünnen ITO-Schicht versehenen Objektträger mit Titandioxid beschichtet, welches als Halbleiter unserer Farbstoffzellen (Grätzelzellen) dient. Hierzu wurden drei verschiedene Verfahren, das Spincoating, Aufstreichen und Auftropfen getestet. Das Ergebnis zeigte, dass die Variante des Aufstreichens die Beste ist.

Pigmentfindung

Untersuchte Tees Das Einfärben des Titandioxids

Es ist wichtig, für die Solarzelle einen richtigen Farbstoff zu finden, damit ein Großteil des Lichts absorbiert und somit zur Energieerzeugung verwendet werden kann. Da wir uns zur Herstellung einer Grätzelzelle entschieden haben, verwenden wir in Wasser gelöste Pigmente, wie sie in Tee vorkommen, den wir auch zur Färbung verwendet haben. Ein Versuch, das Blattgrün der Pflanzen zu verwenden ist missglückt. Nach der Analyse verschiedener Tees auf ihr Absorbtionsverhalten entschieden wir uns, sowohl Gemische aus Wildkirschtee und Früchtetee, als auch reinen Hibiskustee auszuprobieren. Letztendlich haben wir uns bei der weiteren Produktion für Hibiskusfarbstoff entschieden, weil bei den anderen Mischungen die Funktionsweise stark eingeschränkt war, da diese nicht mit der Titandioxidschicht im richtigen Maße wechselwirken konnten.

Langzeitstabilität

Der Versuchsaufbau des Langzeitversuches

Nach der Herstellung der Zellen wurde die Langzeitstabilität der Farbstoffzellen untersucht. Hierbei legten wir im ersten Versuch, welcher über 14 Stunden andauerte, die Zellen unter Halogenstrahler. Das Lichtspektrum des Halogenstrahlers ist dem der Sonne sehr ähnlich und die Lichtintensität wurde ebenfalls an die natürlichen Verhältnisse angepasst.
Nun konnten parallel Stromstärke oder Spannung im Verhältnis zur Temperatur gemessen werden. In einem weiteren Experiment wurde die Lichtintensität noch einmal verdoppelt.
Letztendlich blieb die Leistung unserer Solarzellen im gesamten Zeitraum gleich und nahm nur minimal ab.

Temperaturabängigkeit

Der Versuchsaufbau zur Feststellung der Temperaturabhängigkeit

Bei dem Betrieb einer Solarzelle heizt sich diese auf häufig über achtzig Grad Celsius auf. Diese Temperaturen könnten die Leistungsfähigkeit der Solarzelle einschränken, weshalb mit Versuchen das Temperaturoptimum festgestellt werden sollte.
Hierzu wurde eine der zuvor selbst hergestellten, organischen Solarzellen auf ca. -5° C herabgekühlt, an ein Volt- beziehungsweise Amperemeter angeschlossen und dann langsam auf Temperaturen um 30° erwärmt. Parallel liefen noch Experiment bei denen Temperaturen um 60° auftraten.
Das Ergebnis zeigt, das geringere Temperaturen die Leistungsfähigkeit organischer Solarzellen vermindern, da zum Beispiel ein Anstieg von 10°C auf 24°C die Spannung um 0,2 von 0,5 Volt absenkte. Bei 60°C erreichten die Zellen nur noch Spannungen von 0,15 Volt.
Zusammenfassend sollten Organische Solarzellen bei möglichst niedrigen Temperaturen betrieben werden, wobei eine besonders sinnvolle Temperatur bei ca. 10°C läge.
 

Weiterempfehlen

Kommentare (1)
Um einen Kommentar zu schreiben einfach registrieren oder einloggen.
27.07.2012
gelöschter User hat geschrieben:
gelöscht
Login
E-Mail


Passwort


Kostenlos registrieren
Mitglied werden
Könnte dir auch gefallen
Sie treten dem Klimawandel cool entgegen
Sie treten dem Klimawandel ...
Wo auch immer ihr gerade eure Zeit verbringt, in der Schule, in der Uni oder schon im Büro,... weiter lesen
Living Walls
Living Walls
Fassadenbegrünung Es gibt zwei Arten der Fassadenbegrünung, zum einen die tradition... weiter lesen
Forschungsgruppe Gebäude – unsere Ergebnisse
Forschungsgruppe Gebäude ...
Wer kennt das nicht: man sitzt im Sommer beispielsweise in der Schule oder in einem anderen Geb&... weiter lesen
Weniger ist mehr: Klimafreundliche Verpackungen
Weniger ist mehr: Klimafreu...
Ob Schokolade, Orangensaft oder sogar Bio-Gurken: Beim Einkauf im Supermarkt kommt man an reichl... weiter lesen
Ein Forscher zurück im Alltag (4) - wie läufts mit unseren Selbstverpflichtungen?
Ein Forscher zurück im All...
Beim  2°Campus haben wir uns alle eine Selbstverpflichtung überlegt, die wir bis z... weiter lesen
Deine Ansprechpartner
Marcel
Marcel Gluschak
WWF Jugend Community Manager
zum Profil
Luise
Luise Neßler
WWF Jugend Community Moderatorin
zum Profil
MarcelB
Marcel Brüssow
WWF Jugend Redaktion
zum Profil
Ronja96
Ronja Post
WWF Jugend Aktionsteamer
zum Profil
HannahFee
Hannah Fesseler
hilft dir bei technischen Fragen
zum Profil
AndreaRentschler
Andrea Rentschler
hilft dir bei Fragen zur WWF Jugend Mitgliedschaft
zum Profil
NicoleB
Nicole Barth
hilft dir bei Fragen rund um die WWF Jugend Camps
zum Profil