Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Solarenergie: Rost erlaubt Wasserstoffgewinnung

13.11.2012
EPFL-Entwicklung soll durch günstige Herstellung punkten

Forscher an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) setzen auf Eisenoxid, gemeinhin als Rost bekannt, um möglichst kostengünstig mittels Sonnenlicht Wasserstoff zu gewinnen und so Solarenergie zwischenzuspeichern.


Rostrote Tandem-Zelle: billig zu Wasserstoff (Foto: EPFL/Alain Herzog)

Sie haben dazu eine sogenannte photoelektrochemische Tandem-Solarzelle entwickelt, die vergleichsweise teure Halbleitermaterialien durch Metalloxide wie eben Rost ersetzt. Der in Nature Photonics vorgestellte Prototyp kann zwar nur 3,1 Prozent des einfallenden Lichts verwerten, doch stellt er nur einen ersten Schritt dar.

"Das System, mit dem wir uns beschäftigen, kann potenziell 16 Prozent Effizienz erreichen", betont Kevin Sivula, Leiter des Laboratory for Molecular Engineering of Optoelectronic Material an der EPFL http://limno.epfl.ch , gegenüber pressetext. Gepaart mit den vergleichsweise geringen Fertigungskosten soll das die Rost-basierte Lösung zu einem nützlichen System zur Wasserstoffgewinnung machen und damit eine effizientere Solarenergienutzung ermöglichen.

Bekanntes Prinzip, neues Material

Die Neuentwicklung kombiniert den Oxid-Halbleiter mit einer Farbstoffsolarzelle, um mittels Sonnenlicht direkt aus Wasser Sauer- und Wasserstoff freizusetzen. Dieses Prinzip geht auf den EPFL-Chemieprofessor Michael Grätzel zurück und wird seit Jahren international verfolgt. Sivula verweist darauf, dass ein US-Team bereits eine Tandem-Zelle mit 12,4 Prozent Effizienz entwickelt hat, die aber gleichzeitig ein bislang großes Problem mit dem Ansatz aufzeigt. "Mit deren Methode würde es 10.000 Dollar kosten, eine Fläche von zehn Quadratzentimetern herzustellen." Sivulas Team wollte eben diese Kosten deutlich drücken.

Eisenoxid ist dafür ein guter Kandidat, da das Material billig und relativ stabil ist. "Rost ist normalerweise kein guter Halbleiter", betont allerdings der Chemieingenieur. Deswegen kommt in der Neuentwicklung letztlich kein einfacher Rost zum Einsatz, sondern nanostrukturiertes Eisenoxid, dem andere relativ günstige Substanzen wie etwa Siliziumdioxid - im Prinzip Sand - beigemengt sind. Dadurch verbessern sich die Materialeigenschaften so weit, dass die Aufspaltung von Wasser in Sauer- und Wasserstoff mit dem Prototypen funktioniert.

Langfristiges Potenzial

Wirklich attraktiv machen den neuen Ansatz die geringen Kosten, aber noch ist die Effizienz der Neuentwicklung nicht wirklich praxistauglich. Doch die Forscher sind zuversichtlich. "Mit unserem günstigeren Konzept auf Basis von Eisenoxid hoffen wir, in einigen Jahren eine Effizienz von zehn Prozent zu erreichen, für weniger als 80 Dollar pro Quadratmeter", erklärt Sivula. Um das zu erreichen, soll unter anderem an möglichst einfachen Fertigungsmethoden gearbeitet werden. Langfristig solle die Effizienz dem Forscher zufolge sogar bei weiterhin geringen Kosten noch weiter zu steigern sein - letztlich eben auf rund 16 Prozent.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.epfl.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Omicron: Innovative LED-Hochleistungslichtquelle mit bis zu sechs Wellenlängen
16.04.2015 | Omicron - Laserage Laserprodukte GmbH

nachricht Projekt zu Brandrisiken bei PV-Anlagen erfolgreich abgeschlossen
16.04.2015 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Forscher verschieben Moleküle auf Oberflächen: Nur halb so viel Kraft nötig wie theoretisch gedacht

Forscher der Universität Regensburg haben ein interessantes Phänomen aus der Welt der Quantenphysik entdeckt: Um ein Kohlenmonoxidmolekül auf einer Oberfläche seitlich zu verschieben, ist nur halb so viel Kraft erforderlich, wie theoretisch zu erwarten wäre.

Ein Team um Prof. Dr. Franz J. Gießibl vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik machte diese Beobachtung bei Versuchen mit einem...

Im Focus: Autoklavierbare LEDs für die Medizintechnik

Das neue Keramik-SMD-Design der Solidur™ TO LED ermöglicht komplexe Chipkonfigurationen in einem einzigen LED-Modul.

SCHOTT stellte vor kurzem seine neue autoklavierbare und hochbeständige Solidur™ LED-Produktlinie für Geräte und Instrumente der Medizin- und Dentaltechnik...

Im Focus: Astronomers reveal supermassive black hole's intense magnetic field

Astronomers from Chalmers University of Technology have used the giant telescope Alma to reveal an extremely powerful magnetic field very close to a supermassive black hole in a distant galaxy

Astronomers from Chalmers University of Technology have used the giant telescope Alma to reveal an extremely powerful magnetic field very close to a...

Im Focus: Eine „Flipper-Maschine“ für Atome und Photonen

Physiker vom MPQ, Caltech und ICFO haben ein neues Konzept entwickelt, durch Kombination von Nano-Photonik mit ultrakalten Atomen Quanten-Vielteilchensysteme zu simulieren und neue Materiezustände zu erzeugen.

Ultrakalte Atome in optischen Gittern, die durch die kreuzweise Überlagerung von Laserstrahlen entstehen, haben sich bereits als die meist versprechenden...

Im Focus: A “pin ball machine” for atoms and photons

A team of physicists from MPQ, Caltech, and ICFO proposes the combination of nano-photonics with ultracold atoms for simulating quantum many-body systems and creating new states of matter.

Ultracold atoms in the so-called optical lattices, that are generated by crosswise superposition of laser beams, have been proven to be one of the most...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Kaba Ideen Netzwerk geht in die nächste Runde

17.04.2015 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum: Effiziente Softwareentwicklung in der Medizintechnik

17.04.2015 | Veranstaltungen

Impflücken schließen. Die Europäische Impfwoche beginnt

17.04.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Kaba Ideen Netzwerk geht in die nächste Runde

17.04.2015 | Veranstaltungsnachrichten

ERP-Softwarehersteller HS zeigt mit neuer Webpräsenz Gesicht

17.04.2015 | Unternehmensmeldung

Schnelle und unkomplizierte Hilfe von HEIDENHAIN im Servicefall

17.04.2015 | Unternehmensmeldung