Donnerstag, 5. Mai 2011

Die Grätzelzelle

Die Grätzelzelle wurde, wie der Name schon sagt, von einem Prof Grätzel erfunden und ist eine mit Nanotechnologie entwickelte organische Solarzelle, die die Energieherstellung von Pflanzen nutzt, jedoch die Photosynthese überspringt und die Sonnenenergie direkt in Strom umwandelt. Dieser Vorgang wird Photovaltaik genannt.
Wer nicht weiß, was genau die Photosynthese ist, kann auf folgendem Link nachlesen: http://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthese
Für diesen Vorgang benötigt die Solarzelle Chlorophyll-Moleküle, oder besser noch einen synthetischen Farbstoff. Die besten natürlichen Farbstoffe sind die sogennante "Anthocyane", welche man als roten Farbstoff in Brombeeren , Himbeeren, Hibiskusblüten und Kirschen findet.

Bau:

Zuerst benötigt man zwei Glasplättchen, eine unbeschichtete und eine, auf einer Seite mit Titandioxid, beschichtete Platte. Eine der beiden Seiten der unbeschichteten Glasplatte leitet Strom, da man dies jedoch nicht mit dem Auge erkennen kann benutz man ein Voltmeter. Bei der nicht leitfähigen Seite wird ein unendlich großer Widerstand angezeigt. Auf der leitenden Seite wird ein Widerstand von 1 Ω [Ohm] angezeigt.
Nun beschichtet man die elektrisch leitende Seite mit einer Graohitschicht, indem man sie mit einem Bleistift so schwarz wie möglich anmalt.

Danach muss die andere Platte mit der Titandioxidschicht nach oben mit den Anthocyanen eingefärbt werden. Um den Farbstoff herzustellen nimmt man wie oben genannt Brombeeren , Himbeeren, Hibiskusblüten oder Kirschen, welche man nimmt ist egal, legt sie in Wasser ein und kocht sie auf einem Bunsenbrenner oder einer Herdplatte. Sobald das Wasser die tiefrote Farbe übernommen hat und das Wasser abkekühlt ist kann man die Platte in dem Wasser einfärben.
Wenn die Platte trocken ist, man kann sie auch mit einem Föhn trocknen, gibt man einen Tropfen Elektrolyt (Elektrolyth enthält Jod und daher wird Schutzkleidung empfohlen) auf eine der Platten und nun werden die entstandenen Plus- und Minus- Elektroden aufeinander gelegt, d.h. die Titandioxidschicht auf die Graphitschicht, jedoch sollte man darauf achten dann auf beiden Seiten ein wenig von den Glassblättchen übersteht damit man Krokodilklemmen an ihnen befestigen kann, und befestigt die beiden Platten mit zwei Büroklammern.

Zum Schluss benutzt man wieder das Voltmeter, um zu messen wieviel Strom fließt, wenn Licht auf die Solarzelle fällt.

Warum nicht die alten Solarzellen weitebenutzen?
Die Grätzelzelle kann wie Pflanzen auch im Schatten Lichtenergie aufnehmen, auch wenn sie dann viel weniger Strom produziert, während die alten Solarzellen nur direkt in der Sonne funnktionieren.
So kann auch in dunkleren Gebieten Solarenergie hergestellt werden.































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