Grüner Wasserstoff:Tübinger Forscher entwickeln solare Wasserspaltung mit 18 Prozent Wirkungsgrad

© Uni Tübingen

Tübingen - Weltweit arbeiten Forschende an effizienteren Methoden zur Wasserstoffproduktion. An der Universität Tübingen wurde eine neuartige Solarzelle entwickelt, die eine dezentrale Herstellung von grünem Wasserstoff per solarer Wasserspaltung ermöglicht.

Die von einem Forschungsteam um Dr. Matthias May vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Uni Tübingen entwickelte Solarzelle ist integraler Bestandteil der photoelektrochemischen Apparatur und arbeitet direkt mit den Katalysatoren für die Wasserspaltung zusammen.

Das Besondere der Tübinger Entwicklung: Ein zusätzlicher externer Stromkreis, wie etwa bei einem Photovoltaik-Solarpanel, ist nicht mehr nötig. Dieser innovative Ansatz macht die Technologie kompakter, flexibler und potenziell kosteneffizienter. Aber mit diesem Aufbau werden auch die Anforderungen an die Solarzelle größer.

Die größte Herausforderung für die sich im Wasser befindende Solarzelle bleiben laut May die Korrosion und somit die Langzeitstabilität. „Hier haben wir nun große Fortschritte im Vergleich zu unseren früheren Arbeiten gemacht", so May.

Mit einem Wirkungsgrad von 18 Prozent präsentiert das Forschungsteam zudem den zweithöchsten je gemessenen Wert für die direkte solare Wasserspaltung und sogar einen Weltrekord, wenn man die Fläche der Solarzelle berücksichtigt.

Nach Angaben der Uni Tübingen hat die neuartige Solarzelle das Potenzial für Anwendungen im industriellen Maßstab. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachmagazin Cell Reports Physical Science veröffentlicht.

Dass die Technologie kommerzialisierbar ist, zeigen inzwischen mehrere Ausgründungen an anderen Universitäten mit deutlich geringeren Effizienzen. Erica Schmitt, Erstautorin der Studie, erklärt: "Was wir hier entwickelt haben, ist eine Technologie der solaren Wasserstofferzeugung, die keine leistungsstarke Anbindung an das Elektrizitätsnetz erfordert. Dadurch sind auch dauerhafte kleinere Insellösungen zur Energieversorgung denkbar."

Die Tübinger Arbeiten sind eingebettet in das vom BMBF geförderte Verbundprojekt H2Demo, an dem unter anderem das Fraunhofer Institut für Solare Energiesystem (ISE) beteiligt ist. Die nächsten Schritte umfassen die Verbesserung der Langzeitstabilität, den Transfer auf ein kostengünstigeres Materialsystem auf Siliziumbasis und die Skalierung auf größere Flächen.

Quelle: IWR Online
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