Energie und Natur - eine ewige Herausforderung

Farbstoffsolarzellen

Fasziniert von der Wirkungsweise von Farbstoffen in der Photosynthese war ich hoch motiviert, mit ihnen zu experimentieren. Ich bemalte Zinkoxid-Elektroden mit verschiedenen Farbstoffen und entwickelte und demonstrierte die ersten Farbstoffsolarzellen. Dies geschah zuerst in meiner Doktorarbeit im Laboratorium von Heinz Gerischer (1968) und dann als Stipendiat in Zusammenarbeit mit Melvin Calvin in Berkeley (1969 – 1971) (Ref. 1, 10, 8, 375, 425 in der Publikationsliste). Farbstoffe, wie der grüne Pflanzenfarbstoff Chlorophyll, können Sonnenlicht absorbieren, Elektronen in lichtdurchlässige Materialien injizieren und – was die Hauptentdeckung war – auf diese Weise eine photovoltaische Zelle betreiben. Die ersten Zellen hatten noch eine niedrige Stabilität und Ausbeute, zeigten aber das Prinzip als Modell für die primäre Photosynthese und wiesen den Weg für die Entwicklung künstlicher Farbstoffsolarzellen.

Abb.: Das höhere Leben verdankt seine Existenz den Fähigkeiten des grünen Farbstoffes Chlorophyll, Energie umzuwandeln.