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Für eine konstante Energieversorgung durch Solarenergie ist es notwendig, Sonnenenergie zu speichern. Ein nachhaltiger Ansatz ist die Speicherung der Energie in Form von chemischen Bindungen. Der einfachste Energieträger ist Wasserstoff, welcher durch Spaltung von Wasser mithilfe von Sonnenlicht und geeigneten Halbleitern erzeugt werden kann. Um diesen Prozess kompetitiv auf globaler Ebene einzuführen, bedarf es jedoch niedrigerer Produktionskosten als für Wasserstoff aus fossilen Quellen.
Zwei der wichtigsten Kriterien für die Kostenreduktion sind dabei die Effizienz und die Stabilität der Halbleiter. Wir konnten bereits zeigen, dass Antimonselenid (Sb2Se3) eben diese Vorrausetzungen in sich vereint. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden wir verschiedene Strategien anwenden, Sb2Se3 weiterzuentwickeln und seine Effizienz zu verbessern.
Sauerstoff stellt ein energieintensives Nebenprodukt der solaren Wasserspaltung da. Die Energie dieses Prozesses könnte stattdessen genutzt werden, um Synthesen in der chemisch-pharmazeutischen Industrie, welche auf fossilen Brennstoffen basieren, durch neuartige elektrosynthetische Verfahren zu ersetzen. Dies ist als Elektrifizierung der chemischen Synthese bekannt. Unser Ziel ist es, neue Katalysatoren für diese elektrochemischen Syntheseverfahren zu entwickeln und somit nachhaltig zu gestalten.
Zusätzlich zur Speicherung der Sonnenenergie in den chemischen Bindungen des Wasserstoffs als Treibstoff der Zukunft, würde durch die Elektrifizierung der chemischen Synthese die Energieumwandlung aus Sonnenlicht noch gesteigert werden.