Project

Farbstoffmoleküle finden Verwendung in kostengünstigen Solarzellen. Seit 50 Jahren werden solche Moleküle erforscht, entwickelt, verbessert. Ruthenium ist ein wichtiges chemisches Element bei den synthetischen Farbstoffmolekülen. Sein hoher Preis wurde von jeher als Nachteil für seine Verwendung in grossflächigen Solaranlagen empfunden. In diesem Projekt zwischen der Empa, der Universität Basel und dem Gwangju Institute of Science & Technology in Korea sollen Farbstoffmoleküle auf Kupferbasis erforscht werden. Denn Kupfer ist ein viel kostengünstigerer Ausgangsstoff.

Ein vom wissenschaftlichen Standpunkt grundsätzlicherer Aspekt ist die chemische Bindung des Farbstoffmoleküls  an oder dessen Verbindung mit den in Frage kommenden Elektrodenoberflächen. Müssen die Farbstoffmoleküle kovalent an die Elektroden gebunden sein? Dies hätte auch Konsequenzen für die Prozessführung bei grossindustrieller Herstellung und damit für die Kosten des Endprodukts in der Solartechnologie.

Zur Beantwortung dieser Frage ist es erforderlich, dass die Ladungsträgerdynamik und die elektronische Struktur der Grenzfläche zwischen Elektrodenoberflächen und Farbstoffmolekülen experimentell ermittelt wird. Hierzu dienen uns Methoden der Elektroanalytik und der Röntgenspektroskopie. Wir werden die dazu nötigen Experimente unter Betriebsbedingungen der Solarzellen an Grossforschungsanlagen mit den derzeit verfügbar modernsten Instrumenten durchführen.