Untersuchung der kinetischen Vorgänge an FarbstoffsolarzellenDie konventionell eingesetzten photovoltaischen Zellen auf Silizium-Basis sind aufgrund der aufwendigen Produktionsmethoden ökonomisch nicht konkurrenzfähig und müssen erheblich subventioniert werden. Eine potenziell kostengünstige Alternative bieten die Farbstoffsolarzellen. Die wesentlichen Vorteile von Farbstoffsensibilisierten Solarzellen liegt in der prinzipiell kostengünstigen Herstellungsweise, der Verwendung eines billigen Trägermaterials (Titandioxid) und der effizienten Elektrizitätserzeugung auch unter diffusen Lichtbedingungen. Eine industrielle Umsetzung dieses Zellprinzips scheiterte bislang unter anderem an der ungenügenden Langzeitstabilität der Zellen, welche insbesondere durch eine Austrocknung und Veränderung des flüssigen Elektrolyten oder auch durch die Degradation des Farbstoffes bedingt ist. Obwohl nun schon seit mehr als 15 Jahren intensiv an verschiedenen Aspekten der Zelle (aber zu wenig über die Ursachen der Instabilität) geforscht wurde, gelang es bis heute nicht, dieses Zellprinzip für technologische Anwendungen im industriellen Maßstab anzuwenden.Ein neuartiger Ansatz zielt auf den Ersatz des flüssigen Elektrolyten durch einen mit der Atmosphäre im Gleichgewicht stehenden Oberflächen-Elektrolyt-Film hin. Dieses am Hahn-Meitner-Institut entwickelte Konzept verzichtet auf die Verwendung von giftigen organischen Lösungsmitteln, und gestattet des weiteren eine Funktion der Zelle im Gleichgewicht mit der umgebenden Atmosphäre, d.h. die kostenintensive Versiegelung der Zelle entfällt. Der Wirkungsgrad der ersten Prototypen dieser Oberflächen-Leitfähigkeits-Solarzellen (NSCSC) lag bei 2%. Dieser im ersten Moment noch niedrig erscheinende Wert kann durch die bedeutenden ökonomischen und ökologischen Vorteile dieses Zellprinzips relativiert werden und ist vermutlich durch das geringe Wissen über die Limitierungen vorgegeben.Ziel dieser Promotion ist es, die im Vergleich mit den herkömmlichen Farbstoffsolarzellen um den Faktor ~50 höhere Rekombinationsrate an der TiO2/Elektrolyt-Film-Grenzfläche durch eine Lokalisierung der Verlustprozesse zu reduzieren, und zudem die ?Löcherleitfähigkeit? im Elektrolyt-Film auf den Nano-Oberflächen durch systematische Forschung zu erhöhen. Anschließend soll das Zellprinzip durch gezielte Modifikationen unter gleichzeitiger Gewährleistung der Langzeitstabilität optimiert werden.