|
Die Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften hat kürzlich bekannt gegeben, dass durchsichtige Elektroden aus Graphen Solarzellen günstiger und effektiver machen könnten. So muss man sich auch nicht wundern, dass Wissenschaftler weltweit an Methoden zur Graphenherstellung arbeiten. Das Kritzeln mit Graphitstiften ist jedoch nicht die Lösung: Dieses Verfahren kann nicht ausreichend kontrolliert werden, und die entstehenden Graphenschichten sind zu dick. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler um Klaus Müllen, Direktor am Max-Planck- Institut für Polymerforschung in Mainz, andere Methoden patentiert, unter anderem das Pyrolyse-Verfahren.
Bei diesem Verfahren erhitzen die Wissenschaftler auf einer Trägerschicht aus Glas Moleküle, in deren Kern bereits kleine Graphenscheiben enthalten sind, zusätzlich aber noch Arme aus Kohlenwasserstoffketten tragen. Diese Moleküle fügen sich in der Hitze zu einem durchsichtigen Film aus Kohlenstoff zusammen. Müllen informiert, die Filme könnten mittlerweile unter zehn Nanometer dick gemacht werden, was 30 Nanoschichten entspreche. Sie seien atomar glatt. Das so erzeugte Graphen könnte in Zukunft als Ersatz für Indiumzinnoxid dienen. Indiumzinnoxid wird laut Forschungsgesellschaft in Solarzellen als durchsichtige Elektrode benutzt. An dieser wird der erzeugte Strom, vergleichbar mit dem elektrischen Pol einer Batterie, abgegriffen. Indiumzinnoxid habe zwar die ideale Kombination aus elektrischer Leitfähigkeit und Transparenz, die man für Fensterelektroden in Solarzellen braucht, doch Nachteile gäbe es auch. Da der Rohstoff Indium begrenzt sei, werde das heute übliche Material immer teurer und der Stoff weise eine gewisse Oberflächenrauigkeit auf. Ihre Vorteile haben die Fensterelektroden aus Graphen auch schon am Objekt demonstriert. Um sie zu testen, haben die Mainzer Forscher damit bereits erste Solarzellen gebaut.
|