Photoelektrochemische Charakterisierung von auf TiO2-Oberflächen gebundenen Metallkomplexen

Fidler, Tamara

Die Strahlungsenergie der Sonne, die die Erdoberfläche erreicht, ist eine ergiebige Ressource, die man relativ unabhängig von der geographischer Lage oder den Klimazonen nutzen kann. Jährlich gelangt eine Energie von 3×1024 Joule von der Sonne zur Erde, das ist mehr als genug um den totalen Primärenergieverbrauch (Total Primary Energy Supply, TPES) der Erde (4,33×1020 Joule für 2002)[1] zu decken. Momentan werden weltweit lediglich ca. 0,039 % der produzierten Energie aus Solarenergie gewonnen, während 80,0 % aus fossilen Energieträgern stammen.[2] Bis 2030 wird der Primärenergieverbrauch in Bezug auf 2003 voraussichtlich um mehr als 50 % steigen.[3] Deshalb ist es notwendig den Anteil an erneuerbarer Energie zu vergrößern, um den für kontinuierliche Wirtschaftsentwicklung erforderlichen Energiebedarf zu sichern, bei gleichzeitiger Verminderung der Umweltverschmutzung und der Treibhausgasemissionen. Politische Spannungen und andere soziale und ökonomische Gründe offenbaren genügend Anlässe, um Technologien für diese erneuerbare, saubere und nicht erschöpfbare Energiequelle zu verbessern. Die Solarenergietechnologie muss allerdings im Vergleich zu den anderen Energieformen noch konkurrenzfähiger werden, in dem deren Kosten gesenkt und der Wirkungsgrad erhöht werden. Das erfordert weitere Forschung und Produktentwicklung. Im Laufe der Zeit wurden verschiedene Technologien entwickelt, die Sonnenenergie in nutzbare Energie umwandeln (solare Thermalsysteme für Wasser- und Raumheizung, Solarenergiekonzentratoren, Aufwindtürme usw.).[1] Biologische Systeme dagegen nutzen im Prozess der Photosynthese die Sonnenenergie und sind in der Lage, diese in chemische Energie umzuwandeln und in organischen Verbindungen zu speichern. Ziel vieler Wissenschaftler ist es daher, im Bereich der Photovoltaik und Katalyse biomimetische Systeme zu entwickeln, die Sonnenlicht als Antrieb für thermodynamisch nachteilige Reaktionen einsetzen. Diese Arbeit soll zu dieser Problematik einen Beitrag leisten. Es werden neuartige Titandioxidschichten untersucht, die eine einfache Herstellungsmethode und für die photoinjizierte Ladungstrennung potentiell attraktive Eigenschaften besitzen. Außerdem ist diese Arbeit ein Versuch, kommerziell erhältliche Leuchtdioden als Strahlungsquelle für photoelektrochemische Untersuchungen zu etablieren, die als zweckdienliche und preiswerte Laborausrüstung oder für den Einsatz in der Lehre gut geeignet sind.

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Fidler, Tamara: Photoelektrochemische Charakterisierung von auf TiO2-Oberflächen gebundenen Metallkomplexen. 2006.

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