Novel thin film composites and co-catalysts for visible light-induced water splitting

Antragstellerinnen / Antragsteller Professor Dr. Malte Behrens; Professorin Dr. Anna Fischer; Professor Dr. Martin Lerch; Privatdozent Dr. Thomas Schedel-Niedrig
Fachliche Zuordnung Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
Förderung Förderung von 2012 bis 2019
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 220617544
 

Projektbeschreibung

Im Zentrum dieses Antrags steht die Erforschung und Entwicklung von neuartigen und viel versprechenden photoelektrokatalytischen Dünnschicht-Komposit-Systemen für die Wasserspaltung. Die besonderen Charakteristika unserer Kompositsysteme sind: (i) Entwicklung von TaON-, Ba3Ta5O15- und BiVO4-basierten heterogenen dünnen Schichten als Photoanoden mit einstellbaren Bandlückenenergien, Bandpositionen und Leitfähigkeiten, (ii) Adaptierung von Chalkopyrit-basierten dünnen Schichten und Silicium - auch in Kombination mit Tandem-Solarzellen - als neue Komposit-Photokathoden bzw. -anoden, (iii) Entwicklung neuer Elektrokatalysatoren für eine Verbesserung von HER (Wasserstoffentwicklung) und OER Sauerstoffentwicklung), (iv) Oberflächenpassivierung durch ultradünne, chemisch stabile, kohlenstoffhaltige Schichten, die Fotokorrosion verhindern und die Langzeitstabilität verbessern sollen. Mit diesen Kompositmaterialien planen wir die Entwicklung von neuen Halbzellen und abschließend die Konstruktion von Testaufbauten für die Wasserspaltung mit sichtbarem Licht.
DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme
Teilprojekt zu SPP 1613:  Regenerativ erzeugte Brennstoffe durch lichtgetriebene Wasserspaltung: Aufklärung der Elementarprozesse und Umsetzungsperspektiven auf technologische Konzepte
Großgeräte CIMPS system IPCE measurements
Gerätegruppe 1470 Potentiometer, Geräte für Amperometrie, Voltametrie, Coulometrie