Die Grätzelzelle

Hierzu müssen wir vorab erst einmal erklären, was Anthocyane sind.
Anthocyane sind Naturfarbstoffe, die in Hibiskusblüten, Kirschen oder auch Brombeeren enthalten sind.

Was heißt eigentlich nun Grätzelzelle?

Die Grätzel-Zelle, benannt nach ihrem Erfinder Michael Grätzel, ähnelt einer herkömmlichen Solarzelle. Sie besteht aus nanokristallinem Farbstoff. Auch ist sie unter dem Namen organische Solarzelle bekannt.

Wie ist die Grätzelzelle aufgebaut?

Im Groben besteht die Grätzelzelle aus zwei Glasplatten, die aufeinander liegen und jeweils beschichtet sind. An der einen Glasplatte ist die negative Elektrode angebracht. Diese besteht aus einem Glassubstrat, das mit Titandioxid, einem Halbleiter, beschichtet ist. An der zweiten Glasplatte ist eine positive Elektrode angebracht. Diese ist mit einer dünnen TCO- Schicht überzogen und mit Platin beschichtet.

Wie funktioniert das Prinzip der Grätzelzelle?

Die Grätzelzelle überspringt die Fotosynthese und wandelt die Solarenergie in Strom um. Diesen Vorgang nennt man auch Photovoltaik. Dabei spielen die oben erwähnten Anthocyane eine große Rolle, denn sie übernehmen die Rolle des Chlorophylls. Da aber wie oben erwähnt die Fotosynthese übersprungen wird, nimmt man lieber die Anthocyane.

Was passiert, wenn Licht auf die Grätzelzelle trifft?

Sobald Licht auf die Grätzelzelle trifft, lösen sich Elektronen aus dem Farbstoff (Anthocyan) und streben im Titandioxid genau auf die Elektrode zu. Wenn der Stromkreis dann geschlossen ist, fließt elektrischer Strom. Dabei fließen die Elektronen, nachdem sie ihre Energie an ein elektronisches Gerät abgegeben haben, über die positive Elektrode zurück in die Solarzelle. Als Beschleuniger, damit die Elektronen schneller zu den positiv geladenen Farbstoffatomen zurücktransportiert werden, dient hierbei Platin.