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Michael Grätzel hat eine Solarzelle nach dem Vorbild der Photosynthese erfunden.

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Michael Grätzel ist ein Schweizer Chemiker deutscher Abstammung. Er ist Professor an der École Polytechnique Fédérale in Lausanne.

Wenn Michael Grätzel vom Flughafen Genf aus verreist, wird ihm warm ums Herz. In der Abflughalle produzieren seit kurzem orangefarbige Glasfenster nach dem Vorbild der Fotosynthese Strom.

Sie basieren auf seiner Entdeckung und sind der sichtbare ­Beweis, daß sich Ausdauer lohnt. Rund 30 Jahre hat es von der Idee bis zur Anwendung gedauert. Seine ­Erfindung hat Grätzel hochkarätige Preise und Ehrungen eingebracht.

«Als ich mich in den achtziger Jahren mit Energiefragen beschäftigte, stiess ich auf das geniale Prinzip der Fotosynthese», sagt der Professor für physikalische Chemie an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne. Mit dem grünen Farbstoff Chlorophyll fangen Pflanzen Lichtenergie ein und gewinnen daraus chemische Energie, um Zucker aufzubauen. Grätzel experimentierte mit dem roten Saft der Himbeere, um das Prinzip zu kopieren. Nicht Zucker, sondern Strom wollte er produzieren. Mit der ­heute als «Grätzel-Zelle» bezeichneten Anordnung realisierte er das Vorhaben Anfang der neunziger Jahre.

«Es ist eine Sache, Farbstoffe im Labor zu nutzen, und eine andere, daraus praxistaugliche Anwendungen herzustellen», sagt Grätzel. Es mußten beständige Farbstoffe entwickelt werden, die sich im Dauergebrauch nicht zersetzen. Und es brauchte extrem dünne Schichten aus ­Titandioxid, die die Elektronen aus dem Farbstoff leiten. Herausgekommen ist eine sehr dünne Zelle, die sich auf Glas oder biegsames Plastik auftragen läßt. Zwei Firmen haben die Technologie übernommen und produzieren farbige Fenster und Folien.

Die Grätzel-Zellen haben gegenüber herkömmlichen Silizium­zellen einen großen Vorteil: Sie funktionieren auch bei diffusem Licht. Selbst bei Nebel und in Innenräumen produzieren sie Strom. Dafür arbeiten die konventionellen Zellen bei direkter Sonneneinstrahlung effizienter.

«Meine Dünnschichtzelle und die konventionelle Solarzelle ergänzen sich ideal», so Grätzel. Seine Erfindung trage dazu bei, daß die Sonne künftig einen großen Teil des globalen Strombedarfs decken könne, prophezeit er.

Video Prof. Michael Grätzel auf English:

The dye-sensitized solar cell (DSC) is a photovoltaic converter that mimics natural photosynthesis. Like green plants and algae it uses a molecular absorber, the dye, to harvest sunlight and generate electric charges. Dyesensitized solar cells are poised to replace existing technologies in ‘low density’ solar-energy applications, especially in contexts where mechanical robustness and light weight is required. This book offers the first comprehensive look at this promising technology and aims to provide both a graduate level text that brings together the fundamentals of DSC from three perspectives (materials, performance, and mechanistic aspects), as well as to serve as an advanced monograph that summarizes the key advances and lists the technical challenges remaining to be solved.

 

Leider auch auf Englisch – Das Geheimnis der Grätzel-Zelle