Farbstoffzelle

Farbstoffzellen, Dye Cell oder Dye Solar Cell (DSC), sind lichtempfindliche Solarzellen mit denen Licht in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Sie werden nach ihrem Erfinder auch als Grätzel-Zellen bezeichnet.


Anders als bei der klassischen Photovoltaik erfolgt die Umwandlung des Lichts in elektrische Energie bei Farbstoffzellen nicht auf Halbleiterbasis, sondern mit organischen Farbstoffen wie Chlorophyll. Der Wirkungsgrad von Farbstoff-Solarzellen ist relativ gering und liegt in der Praxis bei wenigen Prozent. Erst durch synthetische Farbstoffe konnte dieser auf bis zu 10 % gesteigert werden. Die Technik bietet allerdings den Vorteil, dass sie flexibel an Gebäuden oder an beweglichen Produkten eingesetzt werden kann.

Vom Aufbau her bestehen Grätzel-Zellen bestehen Farbstoffzellen aus zwei Elektroden, der Anode und der Kathode, die einen geringen Abstand von wenigen Mikrometer haben. Die beiden Elektroden sind mit dünn beschichtet. Die Beschichtung der Anode besteht aus einer dünnen Schicht Titandioxid und einer darauf liegenden lichtempfindlichen Farbstoffschicht. Diese Schicht emittiert bei Lichteinfall aus den Farbstoffmolekülen Elektronen, die die Titandioxidschicht aufnimmt. Die positiven Ionen wandern zur Kathode. Dadurch entsteht zwischen Anode und Kathode eine elektrische Spannung.

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Deutsch: Farbstoffzelle
Englisch: dye solar cell - DSC
Veröffentlicht: 01.12.2019
Wörter: 176
Tags: #Solartechnik, Photovoltaik
Links: Beschichtung, Dye, Elektrode, Licht, Photovoltaik