Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanopflänzchen tanken Sonnenenergie

10.01.2005


Basistechnologie für neuartige Solarzellen



Strahlen von sichtbarem Licht veranlassen die "Blätter", Elektronen an die Nanoröhre abzugeben.



Um eine ihrer nützlichsten Fähigkeiten können Menschen die Grünpflanzen nur beneiden: die unkomplizierte, direkte Verwertung der Sonnenstrahlung im eigenen Energiehaushalt. Auch wenn wir das Sonnenlicht mittels Solarzellen "anzapfen", bleibt die Ausbeute im Vergleich zur Fülle des Angebots an Strahlungsenergie recht gering. Statt auf ausgefeilte Konzepte für immer dünnere kristalline Siliziumschichten setzt Prof. Dr. Dirk Guldi vom Lehrstuhl für Physikalische Chemie I der Universität Erlangen-Nürnberg auf Kohlenstoff-Nanoröhren als Träger für eine wirksame Solartechnologie. Die Röhrchen werden mit molekularen "Anhängseln" versehen, so dass sie Pflanzenstängeln mit winzigen Blättern gleichen.



Kohlenstoff-Nanoröhrchen bestehen aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen, die in Sechseckstrukturen zu einem dünnen, langen Hohlzylinder aufgerollt sind. Über einen molekularen "Anker" und eine "Ankerkette" können an der Außenwand Molekülgruppen befestigt werden, etwa Ferrocen, ein Komplex aus zwei Kohlenstoff-Ringen mit einem eingelagerten Eisenatom, oder Porphyrin, eine dem Chlorophyll chemisch nahe verwandte Molekülklasse. Beide Arten von Bausteinen verfügen über einen tendenziellen Überschuss an Elektronen und sind deshalb relativ leicht zur Abgabe eines Elektrons zu bewegen.

Fällt Licht auf die "belaubten" Röhrchen, dann wandert, angeregt durch die Photonen, von jedem "Blatt" eine negative Ladung zum "Stängel". Bevor sich der ursprüngliche Zustand wieder herstellt, bleibt genügend Zeit, um diese abgewanderten Elektronen ableiten und nutzen zu können. Damit sind die ersten Voraussetzungen für die Entwicklung von Solarzellen auf der Basis von modifizierten Kohlenstoff-Nanoröhren gegeben.

Prof. Dr. Dirk Guldi hat im April 2004 in Nachfolge von Prof. Dr. Siegfried Schneider die Leitung des Lehrstuhls für Physikalische Chemie I in Erlangen übernommen. Zuvor war er am Radiation Laboratory der University of Notre Dame in den USA tätig. Seine Forschungsarbeiten zur langlebigen und effizienten Ladungstrennung in Nanoröhren und deren Einsatz als neue funktionale Materialien in der Nutzung von Sonnenenergie sind in Zusammenarbeit mit den italienischen Wissenschaftlern Francesco Paolucci (Bologna) und Maurizio Prato (Trieste) bzw. mit Norbet Jux (Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Organische Chemie) entstanden. Die ersten Ergebnisse dieser Grundlagenforschung wurden bereits mehrfach in Fachmedien vorgestellt.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Dirk M. Guldi
Lehrstuhl für
Physikalische Chemie I
Tel.: 09131/85 -27340
guldi@chemie.uni-erlangen.de

Ute Missel | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-erlangen.de

Weitere Berichte zu: Elektron Röhrchen Solarzelle Sonnenenergie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzen gegen Staunässe schützen
17.10.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Erweiterung des Lichtwegs macht winzige Strukturen in Körperzellen sichtbar
17.10.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz