Photosythetik-Solarzellen-Erfinder erhält Internationalen Balzan Preis
Eine Mio. Franken Preisgeld für Michael Grätzel
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Michael Grätzel ist ein Innovator auf dem Gebiet der Photovoltaik (Foto: epfl.ch) |
Lausanne (pte051/08.09.2009/17:33) Für die Erfindung und Entwicklung eines neuen Typs der Photovoltaik-Solarzelle - die so genannte Farbstoffsolarzelle - hat der schweizer Wissenschafter Michael Grätzel einen der insgesamt vier Balzan Preise in Höhe von einer Mio. Schweizer Franken erhalten. Diese völlig neuartige Farbstoffsolarzelle basiert auf dem Prinzip der Photosynthese. In der "Grätzelzelle" werden Quanten von Sonnenlicht durch Farbstoffmoleküle eingefangen. Diese übertragen Elektronen auf ein Netzwerk von Nanopartikeln aus Halbleiteroxiden, wobei elektrische Energie erzeugt wird.
"Die Geburtsstunde dieser Solarzellen war 1991 mit der Veröffentlichung des Nature-Artikels", so Grätzel, der derzeit an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne http://www.epfl.ch auf dem Gebiet der physikalischen Chemie tätig ist, gegenüber pressetext. Ehe diese Solarzellen allerdings marktreif wurden, sei viel Zeit vergangen. "Ein Problem war etwa die Stabilität und die Haltbarkeit dieser Zellen zu gewährleisten", erklärt der Forscher. Man habe es von der Laborzelle bis hin zum kleinen und großen Modul geschafft. "Zudem ist es gelungen, Elektrolyten zu entwickeln und die Zellen für einen Zeitraum von 20 Jahren zu stabilisieren." Im Gegensatz zu den Siliziumzellen, die hochreines und teures Silizium erfordern, werden in der Grätzelzelle relativ preiswerte Materialien verwendet. Anstatt zur Absorption von Licht ein Halbleitermaterial zu verwenden, setzt Grätzel auf organische Farbstoffe.
Die durch Farbstoff sensibilisierte Zelle ahmt den natürlichen Prozess der Photosynthese in grünen Pflanzen nach, wobei der sensibilisierende Farbstoff die Rolle des Chlorophylls übernimmt. "In Pflanzen wird die Energie der Sonne dazu benutzt, um Zuckermoleküle herzustellen. In der Farbstoffsolarzelle geht es um die Herstellung von elektrischem Strom." Moderne Technik mache es in der Zwischenzeit auch möglich, transparentes Glas einzusetzen. Damit steht der Verwendung von Photovoltaik-Elementen als gebäudeintegrierte Bestandteile nichts entgegen. Große Fortschritte habe es in den vergangenen Jahren diesbezüglich gegeben, erklärt der Forscher. So gelang es in Japan, künstliche Blätter zu konzipieren, die mit solchen Photovoltaik-Modulen ausgestattet sind. Inzwischen werden die Zellen auch kommerziell hergestellt. "Das System hat sich die Natur selbst ausgesucht", erklärt Grätzel. Da die Photovoltaik-Module günstig in der Produktion sind, werden sie eine ganz besondere Rolle in der Erzeugung von Elektrizität in Klein-Anlagen in abgelegenen Gebieten der Dritten Welt spielen.
Die Internationale Stiftung Balzan mit Sitz in Italien und der Schweiz, prämiert weltweit Forscher, Wissenschaftler bzw. Künstler, die sich in ihrem Tätigkeitsbereich auf internationaler Ebene hervorgetan haben. Die vier auszuzeichnenden Fachgebiete wechseln von Jahr zu Jahr und entstammen dem Bereich der Geistes- und Sozialwissenschaften, der Kunst sowie der Physik, Mathematik, Naturwissenschaften und Medizin. Auf diese Weise sollen sowohl neue, wegweisende Forschungsrichtungen als auch Leistungen, die von anderen Institutionen häufig vernachlässigt werden, Unterstützung erhalten. Die jeweilige Preissumme beträgt eine Mio. Schweizer Franken. Seit 2001 müssen die Preisträger die Hälfte der Preissumme zur Förderung von Forschungsprojekten junger Wissenschaftler ausgeben.
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