Mit der Entwicklung neuer organischer Solarzellen haben die Gymnasiasten Jonathan Goffing (17) und Lasse Hiller (18) vom Käthe-Kollwitz-Gymnasium in Rostock bereits im März 2023 den ersten Platz im Landeswettbewerb Mecklenburg-Vorpommern „Jugend Forscht“ im Fach Chemie gewonnen. Im anschließenden Bundeswettbewerb erzielten sie mit ihrer Forschungsarbeit einen sehr guten fünften Platz und gewannen zusätzlich einen Sonderpreis für ihre Arbeit auf dem Gebiet der chemischen Nanotechnologie.
Ihre praktischen Forschungsarbeiten haben die beiden Schüler in der Arbeitsgruppe von Professor Peter Langer am Institut für Chemie durchgeführt. Über einen Zeitraum von einem Jahr wurden beide durch die Mitarbeiter des Lehrstuhls Maximilian Quasdorf und Dr. Peter Ehlers intensiv betreut.
Aktuell ist die Entwicklung und Verbesserung von regenerativen Energiequellen weltweit Gegenstand intensiver Forschungsanstrengungen. Die Nutzung von Solarstrom stellt dabei eine bedeutende Säule hin zu einer klimaneutralen Energiewirtschaft dar. Lasse Hiller und Jonathan Goffing haben bei ihren Forschungen drei verschiedene organische Solarzellen hergestellt, die mit unterschiedlichen Farbstoffen beschichtet sind. Die verwendeten Farbstoffe fangen das Licht (Photonen) ein und leiten diese in Form von Elektronen an einen elektrischen Leiter weiter. Für ihre Solarzellen nutzen die Schüler frischen Brombeersaft sowie zwei synthetisch hergestellte Farbstoffe.
Organische Solarzellen können bisher zwar im Hinblick auf Effizienz noch nicht mit den aktuellen Silizium-basierten Solarzellen mithalten, weisen jedoch ein deutlich niedrigeres Kosten-Leistungsverhältnis auf. Sie könnten somit in Zukunft konkurrenzfähig zu fossilen Energieträgern werden. Derzeit wird eine breite Anwendung noch eingeschränkt, da oftmals teure und toxische Schwermetalle wie Ruthenium und Platin notwendig sind. Die beiden Schüler konnten mit ihrer Arbeit in den Laboren am Institut für Chemie zeigen, dass prinzipiell auf diese Metalle verzichtet werden kann, um Solarstrom zu generieren.
„Jonathan und Lasse haben mit eindrucksvoller, wissenschaftlicher Kreativität und Ehrgeiz ihr Forschungsvorhaben vorangetrieben und dadurch interessante Forschungsergebnisse erzielt“, sagt Dr. Ehlers. „Ich gratuliere den beiden Jungforschern zu ihrem Erfolg und danke meinen Mitarbeitern, Herrn Quasdorf und Herrn Dr. Ehlers, für ihre intensive Betreuung der Schüler“, fügt Professor Langer hinzu. „Ich hoffe, diese jungen Talente bald als Studenten an unserer Universität begrüßen zu können. Solche Projekte und Wettbewerbe sind sehr wichtig, um das Interesse von Schülern an Naturwissenschaften zu fördern.“