Nachhaltige Energietechnik

Profil

Prinzip der photokatalytischen Wasserspaltung.

Trotz des großen Bedarfs zur technischen Realisierung der photoelektrochemischen Wasserstofferzeugung konnte bislang nur die grundsätzliche Machbarkeit im Labor nachgewiesen werden. Auf technischem Maßstab ist es noch nicht gelungen, effizient arbeitende Zellen zu entwickeln. Ein umfassendes Verständnis als Grundlage einer systematischen Weiterentwicklung fehlt.

In der Abteilung „Nachhaltige Energietechnik“ werden innovative Techniken zur Herstellung großflächiger Photoelektroden evaluiert. In enger Zusammenarbeit mit der Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg, wird dafür insbesondere das Kaltgasspritzen erprobt. Ein wesentlicher Schritt zur Erhöhung der Effizienz ist eine optimale Strukturierung der Oberfläche, für die am HZG Methoden vom Nano- bis in den Mikrobereich entwickelt werden.

Verschiedene Elektroden

Verschiedene mit dem CGS Prozeß hergestellte Elektroden (TiO2, Hämatit, BiVO4)

Für eine kommerziell einfache und ökonomische Herstellung von großflächigen Photoelektroden ist der Transfer von Halbleiterpulvern (z.B. TiO2, WO3, Hämatit (α-Fe2O3)) in eine effizient arbeitende Elektrodenstruktur notwendig.

Surface topography CGS electrodes

Einer der Hauptfaktoren der Effizienz der Katalysatoren ist die für die Wasserspaltung zur Verfügung stehende katalytische Oberfläche. Unsere Abteilung arbeitet daher mit strukturierten Elektroden, die eine – im Vergleich zu flachen Elektroden – sehr viel höhere Oberfläche besitzen. Dabei werden neuartige Techniken zur Strukturierung in verschiedenen Größenordnungen untersucht.

Beispiele aus der Forschung

Kontakt


Leiter des Geschäftsbereichs Werkstofftechnologie

Prof. Dr. Thomas Klassen

Institut für Werkstoffforschung

E-Mail Kontakt