Untersuchung von Hämatit-Nanostrukturen für photovotaische Anwendungen

Photoelektrochemische Solarzellen sind vielversprechend, weil sie kostengünstig sind und sich leicht herstellen lassen. Eisenoxid (Hämatit-Phase, Rost) kann als Halbleiter-Elektrolyt-Verbindung eingesetzt werden, um Sonnenenergie nutzbar zu machen. Bei einer Bandlücke von 2,2 eV des Eisenoxids kann ein Maximum von 12-13 mAcm2 aus ihm gewonnen werden. Die kurzen Diffusionslängen der Löcher, die in der Größenordnung von wenigen Nanometern liegen, stellen jedoch ein Problem bei der Erreichung dieses Ziels dar. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Nutzung von Eisenoxid-Nanostrukturen als Werkzeug zur Lösung dieses Problems. Die Synthese verschiedener Nanostrukturen aus Eisenoxid auf leitfähigen Substraten wie mit Flourin dotiertem Zinnoxid wurde mit Hilfe von Lösungsprozessen durchgeführt. Diese Nanostrukturen wurden direkt in PEC-Solarzellen unter Verwendung eines Iod/Iodid-Elektrolyten integriert. Die Grenzen eines solchen Systems wurden systematisch durch Messung des Kurzschlussstroms bei unterschiedlicher Lichtintensität und Impedanzspektroskopie untersucht.

Autorentext

Hemant obtuvo su doctorado en la Universidad Tecnológica de Nanyang en 2014. Sus intereses abarcan desde la síntesis de materiales mediante el método de procesamiento de soluciones hasta su aplicación en dispositivos de captación de energía, como la energía fotovoltaica y la división del agua. Actualmente trabaja como investigador en la Universidad Nacional de Australia en células solares de silicio/perovskita.