Was ist grätzel-zelle?

Die Grätzel-Zelle, auch bekannt als Farbstoffsolarzelle oder DSSC (dye-sensitized solar cell), ist eine Art Photovoltaik-Zelle, die ihren Namen vom Entwickler Michael Grätzel trägt. Sie basiert auf einem photoelektrochemischen Konzept, bei dem eine Farbstoffschicht als Lichtabsorber dient.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen, die auf der Halbleiterphysik beruhen, verwendet die Grätzel-Zelle eine andere Funktionsweise. Bei diesem Typ von Solarzelle wird Licht von einem Farbstoff absorbiert, der auf einer transparenten, leitfähigen Schicht aufgetragen ist. Die absorbierten Photonen erzeugen Elektron-Loch-Paare im Farbstoff, und diese Ladungsträger werden zu den Elektroden transportiert. An den Elektroden erfolgt dann die eigentliche Umwandlung des Lichts in elektrische Energie.

Ein großer Vorteil der Grätzel-Zelle ist ihre Flexibilität und Transparenz. Sie kann in unterschiedlichen Formen und Farben hergestellt werden und eignet sich somit für den Einsatz in Gebäudefassaden, Fenstern, Ladekabeln und anderen Oberflächen. Zudem weist sie eine höhere Effizienz bei diffus oder schwachem Licht auf im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen.

Es gibt jedoch auch einige Herausforderungen und Nachteile bei der Grätzel-Zelle: Sie ist weniger effizient als Silizium-Solarzellen, insbesondere bei hohen Lichtintensitäten. Zudem ist die Farbstoffschicht anfällig für Degradation durch Feuchtigkeit und UV-Strahlung, was ihre Lebensdauer begrenzt. Dennoch wird intensiv an der Verbesserung der Technologie gearbeitet, und es gibt bereits kommerzielle Anwendungen von Grätzel-Zellen in der Elektronik- und Gebäudebranche.