Dazu haben wir den Aufbau einer Grätzelzelle studiert und die notwendigen chemischen Prozesse nachvollzogen – dann erfolgte der praktische Teil:

Zunächst wurde ein TCO-beschichtetes Glasplättchen (leitfähig) mit einer Titandioxidpaste bestrichen und nach dem Sintern der beschichteten Glasplatte in eine Hibiskuslösung gelegt.

Das Besondere hierbei ist die Verwendung von natürlichen Farbstoffen aus der Hibiskusblüte, da so durch Lichtanregung Elektronen von den Farbstoffmolekülen (Prinzip wie bei der Fotosynthese) an das Titandioxid übertragen werden und zur Anode gelangen. Anders als bei einer normalen Solarzelle (welche auf Silicium basiert) gibt es kein elektrisches Feld, so dass eine Elektrolytlösung notwendig ist, damit die Elektronen nicht „zurückspringen“. Daher wurde eine zweite Platte mit Grafitspray besprüht, mit der beschichteten Platte übereinandergelegt und mit Elektrolytlösung beträufelt. Nun ist die Solarzelle fertiggestellt.

Nach Lichteinfall konnten wir Spannungen zwischen 100 und 300 mV messen. Je nachdem wie viel Licht auf die Platte traf, variierte die Größe der Spannung dementsprechend.

Die Schüler waren erstaunt wie wenige Materialien sie für den Bau einer funktionstüchtigen Solarzelle gebraucht haben und dass man hierzu hauptsächlich Haushaltsprodukte verwenden kann. „Es ist so leicht zu bauen und einfach zu verstehen. Das hätte ich nicht gedacht!“, so eine begeisterte Schülerin am Ende des Experiments.  

Der Kurs ist sich einig, aus diesem Projekt viel gelernt und mitgenommen zu haben. Zudem hat es ihnen viel Spaß bereitet und das Verständnis für die Stromerzeugung mit Hilfe von Licht vertieft.

(Anja, Q2)