Das Projekt "Innovative Materialien für Solarzellen- Design und Demonstration (INSOLCELL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Polymerforschung durchgeführt. 1. Vorhabenziel Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC) werden als vielversprechende Solarzellentechnologie angesehen, da sie aus kostengünstigen und umweltfreundlichen Komponenten bestehen. Vor allem Elektrodenmaterialien wie Platin und Indium-Zinnoxid (ITO) werden als Gegenelektrode in DSSCs verwendet. Der Massenfertigung stehen jedoch die hohen Kosten und das limitierte Vorkommen von Platin und Indium im Weg. In diesem Projekt stellen wir verschiedene Ansätze für die Ersetzung von teuren Elektroden durch leitfähige graphitische Nanostrukturen vor. Das dotieren von Graphen (oder porösem Kohlenstoff) mit Heteroatomen (N, B und P) oder kostengünstigen Nanopartikeln wie TiN, MoC, FeN2, MoS2 und WC soll dabei die elektrokatalytische Leistungsfähigkeit aufgrund von Synergieeffekten verbessern. 2. Arbeitsplanung Das MPI für Polymerforschung wird in erster Linie die Synthese von Graphen und porösem Kohlenstoff mit Fremdatomen durchführen um eine hohe elektrokatalytische Aktivität zu erreichen. Ziel ist die Entwicklung von 3D Strukturen mit einer Oberfläche von über 1000 m2/g und die Verwendung von höchst leitfähigen und transparenten Kohlenstofffilmen, um FTO/ITO zu ersetzen. Zusätzlich werden katalytische Nanopartikel, wie TiN, MoC, FeN2, MoS2 und WC mit Graphen bzw. porösen Kohlenstoffsubstraten hybridisiert um einen synergetischen katalytischen Effekt für die Iod-Triiodid Redoxreaktion in DSSCs zu erzielen.
Das Projekt "Charakterisierung von mikroporoesen keramischen Membranen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Keramische Werkstoffe durchgeführt. Das Ziel des Projektes besteht in der Strukturaufklaerung mikroporoeser keramischer Membranen aus TiO2 und TiN unter Beruecksichtigung ihrer Oberflaecheneigenschaften in Wechselwirkung mit dem umgebenden Medium. Unter Verwendung zahlreicher Methoden (HRTEM, HRSEM, N2-Sorptionsmessungen, AFM, Filtrationstests, Modellrechnungen u.a.) soll zunaechst die Struktur der Einzelporen und der Porenkanaele untersucht werden. Schliesslich soll eine Charakterisierung der Porenstruktur unter Beachtung der Oberflaecheneigenschaften erfolgen. Aus der Kombination aller Untersuchungen ist eine umfassende Charakterisierung der Struktureigenschaftsbeziehungen mikroporoeser keramischer Membranen zu erwarten, die Grundlage fuer ein fundiertes Modell im Hinblick auf Filtration und Gaspermeation bilden soll.