Untersuchung von Hämatit-Nanostrukturen für photovotaische Anwendungen

Photoelektrochemische Solarzellen sind vielversprechend, weil sie kostengünstig sind und sich leicht herstellen lassen. Eisenoxid (Hämatit-Phase, Rost) kann als Halbleiter-Elektrolyt-Verbindung eingesetzt werden, um Sonnenenergie nutzbar zu machen. Bei einer Bandlücke von 2,2 eV des Eisenoxids kann ein Maximum von 12-13 mAcm2 aus ihm gewonnen werden. Die kurzen Diffusionslängen der Löcher, die in der Größenordnung von wenigen Nanometern liegen, stellen jedoch ein Problem bei der Erreichung dieses Ziels dar. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Nutzung von Eisenoxid-Nanostrukturen als Werkzeug zur Lösung dieses Problems. Die Synthese verschiedener Nanostrukturen aus Eisenoxid auf leitfähigen Substraten wie mit Flourin dotiertem Zinnoxid wurde mit Hilfe von Lösungsprozessen durchgeführt. Diese Nanostrukturen wurden direkt in PEC-Solarzellen unter Verwendung eines Iod/Iodid-Elektrolyten integriert. Die Grenzen eines solchen Systems wurden systematisch durch Messung des Kurzschlussstroms bei unterschiedlicher Lichtintensität und Impedanzspektroskopie untersucht.

Hemant ha conseguito il dottorato di ricerca presso la Nanyang Technological University nel 2014. I suoi interessi spaziano dalla sintesi dei materiali attraverso il metodo del trattamento in soluzione alla loro applicazione in dispositivi di raccolta dell'energia come il fotovoltaico e la scissione dell'acqua. Attualmente lavora come ricercatore presso l'Australian National University sulle celle solari in silicio/perovskite.