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Leistungskurs Chemie baut Farbstoff-Solarzelle und diskutiert über Nachhaltigkeit

Am 14.02. bekam der Leistungskurs Physik der Q1 Besuch von vier Lehramtsstudenten aus dem Seminar von Frau Prof. Dr. Fechner (Didaktik der Chemie), die am Beispiel des Baus einer sogenannten Grätzel-Zelle den Schülern die chemischen, ökonomischen und ökologischen Aspekte nachhaltiger Energieversorgung deutlich machten. Eine solche Solarzelle wandelt Lichtenergie, also die von der Sonne kommende Strahlung, in elektrische Energie um. Die Funktion besteht darin, dass Photonen (Lichtteilchen) von einem Farbstoff, der z.B. in ordinärem Früchtetee enthalten ist, absorbiert (geschluckt) werden, und die Energie des Lichts in die Anregung von Elektronen des Farbstoffs „investiert“ wird. (Das Prinzip ist keine Erfindung des Menschen: das Chlorophyll-Molekül in Pflanzen macht dasselbe „in Grün“.) Über weitere Stationen (in unserem Fall Titandioxid und das Pärchen Iod/Iodid) wird das Elektron „weitergereicht“ und der Stromkreis über mit leitfähigem Material beschichtete Glasscheiben geschlossen. Solche Zellen kann man sehr dünn, sogar transparent machen, um sie z.B. in Fensterglas zu integrieren. Im zweiten Teil der Doppelstunde diskutierten die Schüler*innen über die Effizienz und den ökologischen Fußabdruck verschiedener Energieträger.

Wir danken herzlich Frau Schadomsky, Herrn Ebel, Herrn Hanemann und Herrn Krug sowie Frau Prof. Fechner.

Text und Bilder: Hr. Dr. Eckel