Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Goldhäubchen für hochverzweigte Nanopartikel

19.02.2008
Enden eines stark verzweigten Geflechts aus Cadmium-Tellurid erhalten Goldspitzen - Perspektiven für die Entwicklung billiger Solarzellen

Wissenschaftlern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist es gelungen, ein stark verzweigtes Geflecht von Nanopartikeln mit Goldspitzen zu versehen und dem Geflecht dadurch einen elektrischen Kontakt aufzupfropfen. Die Verbindung des verästelten Nano-Knäuels mit einem metallischen Leiter kann für die Entwicklung von neuen elektronischen oder optischen Materialien von Bedeutung sein, insbesondere aber für die Herstellung effizienterer Solarzellen. Die Forschungen am Institut für Physikalische Chemie wurden unter dem Titel "Growth of Gold Tips onto Hyperbranched CdTe Nanostructures" in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht und von Nature als Research Highlight herausgestellt.

Dipl. Chem. Yuriy Khalavka, Matcor-Stipendiat aus der Ukraine, und Prof. Dr. Carsten Sönnichsen, Leiter einer Emmy Noether-Nachwuchsgruppe am Institut für Physikalische Chemie, haben zunächst Kristalle aus Cadmium-Tellurid (CdTe) gezüchtet, die sich in ein feines Geflecht stark verzweigen. Das Knäuel aus den nur 8 Nanometer dicken Filamenten - das ist nur so breit wie wenige Dutzend Atome - ist relativ stabil und weist eine große Oberfläche auf, sodass es mit anderen, organischen Substanzen eine Verbindung eingehen könnte. "Die Idee, die dahinter steckt, ist, auf diesem Weg vielleicht einmal Solarzellen aus Kunststoffen herzustellen", erläutert Sönnichsen. "Es gibt viele organische Farbstoffe, die das Licht gut absorbieren und in das Knäuel eingebaut werden könnten. Die Energie müsste dann nur noch abtransportiert werden." Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarzellen, die aus hochreinen Ausgangsmaterialien in aufwändigen Vakuum-Beschichtungsanlagen hergestellt werden, könnte man so eine organisch/anorganische Hybrid-Solarzelle wie eine Plastikfolie durch Gießen und Walzen herstellen.

Hier setzen die Forschungen der beiden Naturwissenschaftler ein: Um die gewonnene Energie weiterzugeben, müsste der Cadmium-Tellurid-Halbleiter mit einem Kontakt versehen werden. Khalavka und Sönnichsen haben dazu ein Goldsalz verwendet und versucht, es nur auf die Spitzen des CdTe-Knäuels aufzuwachsen. "Wir mussten dabei sehr vorsichtig vorgehen, damit wir einen schönen Goldkristall bekommen und nicht alles voller Gold ist. Dieser Optimierungsprozess ist uns jetzt gelungen", so Sönnichsen. Als wichtigster Parameter hat sich dabei die Wahl des geeigneten Lösungsmittels erwiesen.

... mehr zu:
»Solarzelle

Cadmium-Tellurid wird heute schon in Dünnschicht-Solarzellen eingesetzt und gilt wegen der vergleichsweise geringen Kosten als vielversprechende Alternative zum herkömmlichen Silizium. Sönnichsen hat mit Cadmium-Tellurid vor drei Jahren als Postdoc am Lawrence Berkeley National Laboratory in den USA einen Durchbruch erzielt, als es gelungen ist, hochverzweigte CdTe-Halbleiternanokristalle in einer kontrollierten Synthese zu züchten. Die Länge der Arme und das Ausmaß der Verzweigung konnten dabei unabhängig voneinander gesteuert werden. Sönnichsen ist seit Anfang 2005 Juniorprofessor am Institut für Physikalische Chemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und Leiter einer Emmy Noether-Nachwuchsgruppe. Als Stipendiat der Graduiertenschule Matcor - Teil der im Bundesexzellenzwettbewerb erfolgreichen Graduiertenschule "Materials Science in Mainz (MAINZ)" - ist Khalavka seit Oktober 2006 Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe von Sönnichsen.

Kontakt und Informationen:
Prof. Dr. Carsten Sönnichsen
Institut für Physikalische Chemie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Tel. 06131 39-24313, Fax 06131 39-26747
E-Mail: carsten.soennichsen@uni-mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-mainz.de/FB/Chemie/nano/
http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/117887221/ABSTRACT
http://www.nature.com/nature/journal/v451/n7179/pdf/451608a.pdf

Weitere Berichte zu: Solarzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Clevere Folien voller Quantenpunkte
27.03.2017 | Technische Universität Chemnitz

nachricht Europäisches Exzellenzzentrum für Glasforschung
17.03.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE