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Künstliche Photosynthese für Solarzellen

Frankfurt a.M., 20.11.2008: Die Natur hat mit der Photosynthese in Millionen von Jahren einen komplexen Vorgang geschaffen, der Sonnenstrahlung in Zucker und damit in chemische Energie überführt. Voraussetzung dafür sind spezialisierte Moleküle, die Licht absorbieren und möglichst verlustfrei in den Prozess einspeisen. Dabei gibt es Verbesserungspozential. Wie Wissenschaftler solche natürlichen Lichtsammler noch effizienter machen, um sie für Solarzellen zu nutzen, ist Thema in der aktuellen Ausgabe der "Nachrichten der Chemie".


Moderne S. sind Halbleiterbauelemente, die Licht (Globalstrahlung) direkt in elektrischen Strom umwandeln können (photo-voltaischer Effekt, daher auch der Name Photovoltaik). Solarzellen verarbeiten maximal ein Viertel der auftreffenden Sonnenstrahlung zu elektrischem Physikalisch: Bewegte elektrische Ladungen (Elektrizität) werden als elektrischer S. bezeichnet.Strom. Der Rest geht als Wärme verloren. Die In einem komplexen Prozess, Photosynthese genannt, zerlegen diese Lebewesen mit Hilfe von Sonnenlicht und ihrer Blutfarbstoffe, vor allem den grünen Chlorophyllen, Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff.Photosynthese überführt Licht gehört zur elektromagnetischen Strahlung, es umfasst den für Menschen sichtbaren Spektralbereich zwischen UV-Strahlung und Infrarotstrahlung.Licht ebenfalls zunächst in elektrische Als E. wird die Fähigkeit eines Systems bezeichnet, Arbeit zu leisten. Verschiedene Formen von E. sind: Wärme, chemische, mechanische und elektrische E., die sich ineinander umwandeln lassen.Energie, die dann zur Synthese von Traubenzucker dient. Dass hierbei weniger Verluste als in Solarzellen auftreten, liegt an Lichtsammelkomplexen, die Sonnenstrahlung auffangen und weiterleiten. Artenreiche Abteilung des Pflanzenreichs. Niedere, autotroph lebende Pflanzen aus einzelnen Zellen oder Zellverbänden, die zumeist im Wasser, aber auch im Boden leben.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 Als Pigmente werden, im Gegensatz zu den Farbstoffen, die in der Löse- oder Bindemitteln unlöslichen farbgebenden Stoffe bezeichnet.
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 In einem komplexen Prozess, Photosynthese genannt, zerlegen diese Lebewesen mit Hilfe von Sonnenlicht und ihrer Blutfarbstoffe, vor allem den grünen Chlorophyllen, Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff.Photosynthese.

Nahezu 80.000 anspruchsvolle Chemiker und Chemikerinnen aus Wissenschaft, Wirtschaft und Lehre informieren sich mit den "Nachrichten aus der Chemie" über Entwicklungen in der Chemie, in angrenzenden Wissenschaften sowie über gesellschaftliche und wirtschaftliche Aspekte. Kennzeichen der Zeitschrift der Gesellschaft Deutscher Chemiker sind das breite Spektrum der Berichte, das einmalige Informationsangebot an Personalien, Veranstaltungs- und Fortbildungsterminen sowie der große Stellenmarkt.


Bild: © Maren Beßler, PIXELIO

Weiterführende Informationen:

• www.gdch.de

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