Solarenergie: Mit neuem Werkstoff die Sonne direkt anzapfen

Verbundprojekt der Universitäten Bremen und Oldenburg wird von der Stiftung Volkswagen mit 600.000 Euro gefördert:

Auch die Nutzung alternativer Energie bedarf manchmal alternativer Konzepte. So arbeiten Materialwissenschaftler der Partneruniversitäten Bremen und Oldenburg daran, neue Methoden solartechnischer Anwendungen zu erschließen.

Sie konstruieren aus unterschiedlichen Stoffen einen neuen Werkstoff, mit dem sich die Kraft der Sonne direkt in elektrische Energie umwandeln lässt. Für dieses Forschungsvorhaben hat die Stiftung Volkswagen kürzlich 600.000 Euro für den Zeitraum von drei Jahren bewilligt. Auch eine japanische Forschergruppe ist an dem Verbundprojekt „Komplexe Materialien: Verbundprojekte der Natur-, Ingenieur- und Biowissenschaften“ beteiligt.

In der Materialforschung ist es heute möglich, die Synthese unterschiedlicher Komponenten bis in den Nanometerbereich hinein zu kontrollieren. Im gemeinsamen Arbeitsgebiet entwickeln die Bremer und Oldenburger Forscher neue Molekularverbindungen und beschreiben die Eigenschaften dieser neuen Materialien. Schwerpunktmäßig werden dünne Filme von Materialien untersucht, die Bedeutung als aktive Schichten für die Sonnenenergiekonversion und chemische Sensorik haben. Die norddeutschen Materialforscher führen keramische (halbleitende) und organische (lichtabsorbierende) Komponenten zu neuem Material zusammen. Die beiden Komponenten, so das Forschungsziel, sollen sich simultan zu einem Film zusammenschließen, der dann als photoaktive Elektrode dient. Diese Elektroden werden in photoelektrochemischen Zellen untersucht, weil sie der wesentliche Faktor sind, um Solarenergie direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Die Forscher orientieren sich bei ihren Experimenten am Wirkungsprinzip der Photosynthese bei grünen Pflanzen.

Zur Realisierung des Projektes ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit unabdingbar. Daher sind Arbeitsgruppen der Physikalischen Chemie und der Energie- und Halbleiterforschung der Universität Oldenburg, das Institut für Organische und Makromolekulare Chemie und das Institut für Angewandte und Physikalische Chemie der Universität Bremen und des Bereichs „Environmental and Renewable Energy Systems“ der „Graduate School of Engineering“ der Universität Gifu (Japan) an der Forschung beteiligt. Auf diese Weise ist die kompetente Bearbeitung von Fragen sowohl zur Synthese neuer Materialien, der elektrochemischen und oberflächenphysikalischen Charakterisierung der erhaltenen Kompositfilme als auch die Charakterisierung von aufgebauten Bauelementen (Devices) gesichert.

Die bereits seit mehreren Semestern bestehende Kooperation der Universitäten Bremen und Oldenburg im Bereich der materialwissenschaftlichen Forschung zum Thema „Molekularelektronische Hybridmaterialien“ hat sich zu einem wichtigen Forschungsschwerpunkt der Region entwickelt. In den vergangenen Monaten erfuhr diese Zusammenarbeit zunehmend Anerkennung auch von außen. Das Hanse- Wissenschaftskolleg mit Sitz in Delmenhorst lud die Gruppen zu einem wissenschaftlichen Workshop in ihr Haus ein. Neben dem wissenschaftlichen Programm diente dieser Workshop auch dazu, die Gruppe am Kolleg längerfristig zu verankern. Erste Gäste des Kollegs, die die Gruppen in Oldenburg und Bremen auch international weiter stärken sollen, werden im Laufe des kommenden Wintersemesters in Delmenhorst erwartet. Ein Workshop unter internationaler Beteiligung ist für das kommende Frühjahr vorgesehen. Auch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt Projekte im Rahmen des neu eingerichteten Schwerpunktes „Organische Feldeffekttransistoren“. Und auch die Lehre erhält zusätzliche Impulse. So können Studierende aus Bremen im fortgeschrittenen Semester Materialwissenschaften als Schwerpunkt wählen und auch Veranstaltungen der Materialwissenschaften in Oldenburg besuchen.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Dieter Wöhrle
Universität Bremen
Institut für Organische und Makromolekulare Chemie
Tel. 0421 / 218 2805 oder 2809

und

PD Dr. Derck Schlettwein
Universität Oldenburg
Physikalische Chemie
Tel. 0441 / 798 3963