Über die photochemische Darstellung nanoskaliger Hauptgruppenelemente und neuartige Farbstoffsolarzellen

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Beschreibung

In dieser Arbeit werden zwei Bereiche der Photochemie von Hauptgruppenelement-Verbindungen betrachtet:
Im ersten Teil der Arbeit wird die photochemische Reduktion von Hauptgruppen-Halogenid-Verbindungen zum entsprechenden Element als neue Synthesestrategie für Nanopartikel eingeführt. Diese Flüssigphasen-Synthese erlaubt unter Verwendung von kommerziellerhältlichen und günstigen Edukten einen einfachen Zugang zu Partikeln aus schweren Hauptgruppenelementen oder ihren Verbindungen. Untersucht wurden unter anderem die Gestalt und Größenverteilung der erhaltenen Partikel, der Einfluss von Stabilisatoren auf diese Eigenschaften, sowie der zugrundeliegende Reaktionsmechanismus.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Eignung von Bismutoxidhalogenide als p-Halbleiter für eine Farbstoffsolarzelle überprüft. Dazu wurde eine Synthese für nanoskaliges Bismutoxidchlorid, bromid und iodid entwickelt, die auf einem Phasentransfer aus einer polaren in eine unpolare Phase basiert. Es wird eine eingehende Charakterisierung der Materialien und eine Methode zur Modifizierung ihrer Oberfläche präsentiert. Aus diesen Materialien wurden schließlich Farbstoffsolarzellen gebaut und ihr Verhalten in simulierten Sonnenlicht AM1,5 untersucht, was einen Vergleich der Bismutoxidhalogenide mit dem Referenzmaterial Nickeloxid ermöglicht.