Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften

Photogalvanische und photoelektrochemische Zellen mit TiO2

Sekundarstufe II

  • V1 Bau der 2-Topf, 1-Topf und Kompakt-Zelle mit TiO2-Photoelektroden aus Hombikat 100, U- und I-Messungen bei Bestrahlung mit Licht verschiedener λ-Bereiche
    Extra: Nachweis der Produkte Br2(aq) und H2(g) bei der 2-Topf-Zelle
  • V2 Sensibilisierung der TiO2-Photoelektroden mit Anthocyanen aus Himbeersaft, U- und I-Messungen bei Bestrahlung mit Licht verschiedener λ-Bereiche
  • V3 Bau von transluciden und transparenten Kompakt-Zellen mit Photoelektroden, die aus stabilisierten Suspensionen von Nano-TiO2 durch a) Rakeln und b) Spincoaten auf FTO-Glas aufgebracht wurden und mit transparentem Elektrolyt-Gel aus Polyvinylalkohol

Fachinhalte

TiO2 als elektrischer Halbleiter, Energiebänder-Modell, Bandlücke, Eg, elektrochemische Elementarprozesse an den Elektroden, bestimmende Faktoren für die Leerlaufspannung und für den Kurzschlussstrom einer Zelle, Wirkungsgrad einer Zelle, chemische Elementarprozesse bei der Sensibilisierung; Relation: Teilchenstruktur-Farbe des Stoffes und Relation: Energie der Lichtquanten-Farbe des Lichts

Inhaltsfelder

Elektrochemie (galvanische Zellen; elektrische Leitung in Metallen, Lösungen und Halbleitern); Energetik (Relation: Farbe-λ-E bei Photonen und Farbe-Eg bei Nanopartikeln); Physik: elektrische Kenngrößen und Schaltungen; Che/Phy: Nanostrukturierte Materialien

References

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