Farbstoffsensibilisierte Solarzellen (DSSC) versprechen eine Lösung für preiswerte großflächige Photovoltaik-Anwendungen. Sie werden aus problemlos zu verarbeitenden Materialien hergestellt, wobei sie ihre wettbewerbsfähige Leistungsfähigkeit einem geschickten Molekulardesign und entsprechender Kontrolle der Nanoarchitektur statt beeindruckender elektronischer Eigenschaften der einzelnen Materialien verdanken.
Der normale Aufbau einer farbstoffsensibilisierten Solarzelle umfasst eine elektrochemische Zelle aus mesoporösem Titandioxid, die mit lichtabsorbierenden Farbstoffmolekülen sensibilisiert und mit einem redoxaktiven flüssigen Elektrolyten (auf Iodid-/Triiodidbasis) gefüllt ist.1 Unter Absorption von Licht werden photogenerierte Elektronen aus dem Farbstoff in das Leitungsband des TiO2 injiziert und anschließend zur Anode transportiert und dort gesammelt. Die Aufgabe des Elektrolyten besteht darin, den oxidierten Farbstoff zu „regenerieren“ und die „Löcher“ (bzw. Ladungen) zu einer externen Schaltung zu transportieren. Wegen der Bedenken im Hinblick auf den Austritt von Lösungsmitteln und Korrosion hat sich die Aufmerksamkeit in jüngster Zeit auf den Ersatz dieses Elektrolyten durch alternative Festkörper-Ladungstransportmaterialien konzentriert, um vollelektronische DSSC zu erhalten. Für diesen Ansatz hat sich Spiro-MeOTAD wegen seiner beachtlichen Ladungsträgerbeweglichkeit11, amorphen Natur und hohen Löslichkeit als besonders erfolgreich erweisen. Es wird als SHT-263 livilux® unter der Artikelnummer 480731 angeboten.
Andere kompatible Ladungstransportmaterialien sind derzeit in Entwicklung.
