Die Natur übertreffen: Forscher arbeiten an künstlicher Photosynthese für Solarzellen

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Die Natur hat mit der Photosynthese in Millionen von Jahren einen komplexen Vorgang geschaffen, der Sonnenstrahlung in Zucker und damit in chemische Energie umwandelt. Voraussetzung dafür sind spezialisierte Moleküle, die Licht aufnehmen und möglichst verlustfrei in den Prozess einspeisen. Dabei gibt es ein Verbesserungspotenzial. Wie Wissenschaftler solche natürlichen Lichtsammler noch effizienter machen, um sie für Solarzellen zu nutzen, ist Thema der aktuellen Ausgabe der “Nachrichten der Chemie”. Moderne Photovoltaik-Zellen verwandeln maximal ein Viertel der auftreffenden Sonnenstrahlung in Solarstrom, der Rest geht als Wärme verloren. Die Photosynthese überführt Licht ebenfalls zunächst in elektrische Energie, die dann zur Synthese von Traubenzucker dient. Dass hierbei weniger Verluste als in Solarzellen auftreten, liegt an Lichtsammelkomplexen, die Sonnenstrahlung auffangen und weiterleiten.
Algen, die mehrere Meter unter der Wasseroberfläche leben, brauchen besonders effektive Lichtsammler, um das wenige eintreffende Licht absorbieren zu können. Solche “Sonnenantennen” will die Wissenschaft verbessern. Fernziel sind effektivere Solarzellen.
In einem ersten Schritt koppeln die Forscher natürliche Pigmente an kleine Metallpartikel, beispielsweise aus Silber. Diese elektromagnetischen Kopplungen erzeugen lokale Felder, welche die Sammelleistung der natürlichen Sonnenantennen um ein Vielfaches verstärken. Allerdings ist in solchen Hybridmolekülen die biologische Komponente bisher nicht stabil genug. Die Naturwissenschaftler Stephan Wörmke, Sebastian Mackowski, Hugo Scheer und Christoph Bräuchle geben in der Novemberausgabe der “Nachrichten aus der Chemie” einen Überblick über neueste Entwicklungen zur künstlichen Photosynthese. Die Zeitschrift stellt den Beitrag kostenlos allen Interessierten zur Verfügung unter http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/jg2008/solar.pdf

11.12.2008 | Quelle: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.; “Nachrichten aus der Chemie” | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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