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Optimierung farbstoffsensibilisierter Solarzellen

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Abstract

Farbstoffsensibilisierte Solarzellen (DSSCs) bieten sich als eine vielversprechende, billige Photovoltaiktechnologie an. Ihre Funktionsweise beruht auf der Ladungstrennung in einem Farbstoff, der sich an der Grenzfläche zwischen einem anorganischen Halbleiter und einem Lochleiter befindet. Durch sorgfältigen Entwurf der Farbstoffkomponente lassen sich Energieverlustmechanismen minimieren und Lichtsammelausbeuten erhöhen. Probleme, die gegenwärtig den Masseneinsatz von DSSCs verhindern, sind die umständliche Fertigung der Bauelemente und die mangelnde Langzeitstabilität des flüssigen Redoxelektrolyten, der in den bislang wirksamsten Zellen eingesetzt wird. In diesem Kurzaufsatz untersuchen wir Strategien zur Entwicklung von Farbstoffen, die in neuartigen Zellentwürfen mit alternativen Flüssigelektrolyten eingesetzt werden können. Solche Feststoff- und Gel-DSSCs sind vielversprechende Elemente für billige, effiziente und robuste Photovoltaiksysteme.

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