Millennium-Preis für Grätzel-Zellen

Michael Grätzel erhält den mit 800.000 Euro dotierten Technologie-Preis für die Entwicklung der Farbstoff-Solarzellen.

Neuer Auftrieb für die umweltfreundliche Solarenergie: Der deutsch-schweizerische Wissenschaftler Michael Grätzel erhält den hochdotierten Technologiepreis für seine bahnbrechende Solarzelle auf Farbstoff-Basis. Finnlands Präsidentin Tarja Halonen überreichte den mit 800.000 Euro dotierten Millennium-Preis am Mittwoch in der Nationaloper von Helsinki.

Grätzels vor 15 Jahren erstmals vorgestellten Farbstoff- Solarzellen sind in der Herstellung deutlich günstiger als die üblichen Siliziumzellen. Außerdem sind sie flexibler und lassen sich etwa auf biegsame Unterlagen und in Bauteile integrieren. Mit den inzwischen in der dritten Generation vorliegenden «Grätzel-Zellen» können etwa billige mobile Solarzellen und Strom liefernde Fenster hergestellt werden.

Grätzel wurde 1944 in Deutschland geboren und ist Professor für Chemische Technologie am Eidgenössischen Polytechnikum in Lausanne in der Schweiz. Der Chemiker war vorab zusammen mit den Briten Sir Richard Friend und Stephen Furber für den alle zwei Jahre verliehenen Millennium-Preis nominiert worden. Seine beiden Konkurrenten erhielten Auszeichnungen über je 150 000 Euro. Friend von der Universität Cambridge wurde für seine Erfindung organischer Leuchtdioden (OLEDs) ausgezeichnet. Mit ihnen lassen sich neuartige Produkte wie Elektronikpapier, billige Leuchtanzeigen und sogar ganze Leuchttapeten entwickeln.

Furber, Informatik-Professor in Manchester, hat eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Prozessortechnik gespielt, die mobile elektronische Geräte wie Mobiltelefone und MP3-Player erst ermöglicht hat. Die sogenannten ARM 32-Bit-RISC-Prozessoren kommen heute etwa in fast allen Handys zum Einsatz.

Die Präsidentin der finnischen Akademie für Technologie, Ainomaija Haarla, sagte in ihrer Laudatio auf Grätzel: «Größtes Hindernis für die Solarenergie ist bisher immer ihr Preis gewesen. Die Erfindung von Grätzel wird sicher eine wichtige Rolle bei kostengünstigen und großflächigen Lösungen mit erneuerbarer Energie spielen.»

Der Millennium-Preis wurde nach einer Initiative von Finnlands Regierung zum ersten Mal 2004 an den britischen Physiker Sir Tim Berners-Lee vergeben, den Erfinder der World Wide Web. 2006 erhielt der Japaner Shuji Nakamura die Auszeichnung für seine Erfindung energiesparender LED-Lampen. 2008 wurde der US-Biomediziner Robert Langer ausgezeichnet. Er hatte unter anderem künstliche Gewebe gezüchtet.

Vorbild Photosynthese - Die Grätzel-Solarzelle

Die vom Deutsch-Schweizer Michael Grätzel entwickelte Solarzelle funktioniert etwa mit natürlichen Farbstoffen aus Brombeeren. Wie das grüne Chlorophyll bei der Photosynthese schlucken diese die Energie des Sonnenlichts und setzen daraufhin Elektronen frei. Die Elektronen werden von einer Titanoxid-Schicht eingefangen und speisen den Strom.

Der Vorteil dieser Technik liegt unter anderem in der günstigen Herstellung, die bis zu vier Mal billiger sein soll als bei üblichen Siliziumzellen und auch wesentlich weniger Energie erfordert. Denn während das Silizium aus Siliziumoxid gewonnen und anschließend präpariert werden muss, kommt bei der «Grätzel-Zelle» das natürlich vorliegende Titanoxid direkt zum Einsatz.

Allerdings erreichen «Grätzel-Zellen» nicht dieselbe Energieausbeute wie Siliziumzellen. Im Labor wurde ein Wirkungsgrad von elf Prozent erreicht, Siliziumzellen schaffen das Doppelte. Auch die großflächige industrielle Herstellung der Farbstoffzellen gilt noch nicht als vollends ausgereift.

dpa/KP