Neues Hybridmaterial für die Wasserstoffentwicklung

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Helmholtz-Zentrum Berlin

Prozesse müssen industriell anwendbar sein

Diese Beobachtung reicht den Wissenschaftlern jedoch nicht aus. Sie wollen vielmehr verstehen, wie das Kohlenstoffnitrid im Detail auf dem Chalkopyrit oder Silizium aufgelagert ist, die Kohlenstoffnitrid Schichtdicke verringern sowie Metallatome einbauen, und mit diesem Wissen die photoelektrochemische Performance optimieren: „Die erforderlichen Untersuchungen haben wir auch an einem Experimentierplatz des Fritz-Haber-Instituts am Elektronenspeicherring Bessy II unter Wasserdampf gemacht“, sagt Schedel-Niedrig: „Dort können wir Oberflächenkomponenten in-situ spektroskopisch sehr genau analysieren, um sie anschließend gezielt zu modifizieren.“

Das sei nötig, damit die Wasserstoffausbeute steige und die Reaktion nicht nur in Schwefelsäure sondern später auch in Wasser ablaufe. „Wenn wir mit unserer Grundlagenforschung einen Beitrag zur Entwicklung neuer Energieversorgungskonzepte leisten wollen, müssen wir die Prozesse so weiter entwickeln, dass sie später auch industriell anwendbar sind“, erklärt der HZB-Wissenschaftler.

Zusammenarbeit bei der Wasserstoffproduktion

Die Aussichten dafür seien gut: Das HZB ist gerade als Projektpartner in das DFG-Schwerpunktprogramm „Regenerativ erzeugte Brennstoffe durch lichtgetriebene Wasserspaltung: Aufklärung der Elementarprozesse und Umsetzungsperspektiven auf technologische Konzepte (SPP 1613)“ aufgenommen worden.

Gemeinsam mit der TU Berlin und dem Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft werden die HZB-Wissenschaftler daran arbeiten, Sonnenlicht effizient für die Wasserstoffproduktion an Chalkopyriten und Chalkopyrit-Solarzellen bzw. für die Sauerstoffproduktion an Tantaloxinitriden nutzbar zu machen.

* Quelle: (Chemistry & Sustainability Energy & Materials 5 (2012) 1227-32; DOI: 10.1002/cssc.201100691; Impact Factor: 6.827).

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