Im heutigen Hochtechnologie-Zeitalter hängt die Lebensqualität maßgeblich von den verfügbaren Energiequellen ab. Ein Großteil der dafür benötigten Energieressourcen ist immer noch fossiler Natur, deren Umwandlung in elektrische Energie unweigerlich mit zunehmender Luftverschmutzung und dem damit verbundenen Folgeerscheinungen verbunden ist. Dies und weitere Einflüsse auf die Umwelt, wie die Erwärmung der Flüsse durch Kraftwerkskühlungen oder die noch ungelöste Frage der Endlagerung atomaren Restmülls aus Kernkraftwerken, geben Anlass, sich in Zeiten knapper Ölreserven und stetig steigender Energiekosten Gedanken um effektive Alternativen zu machen.Eine Stunde Sonneneinstrahlung befördert eine Energiemenge auf unseren Planeten, die so groß ist, wie der weltweite Jahresenergieverbrauch. Um diese Energie umweltfreundlich und ohne die Nachteile der fossilen Energieträger zu nutzen, sind in den letzten Jahren die Solarzellen immer weiter in den Blickwinkel der Forschung gelangt. Herkömmliche Silicium(Si)-Solarzellen wandeln Lichtenergie mit einem Wirkungsgrad von ca. 20% in elektrische Energie um. Ihre Herstellung benötigt jedoch selbst sehr viel Energie und somit sind die Mindestlaufzeiten für eine ausgeglichene Energiebilanz relativ hoch.Im Laufe der letzten Jahre haben sich Farbstoffsolarzellen zu viel versprechenden Alternativen im Vergleich zu herkömmlichen, auf Silicium basierenden Solarzellen entwickelt. Diese Gruppe von molekülbasierten Solarzellen besteht zum einen aus den Polymer basierten Zellen mit zurzeit relativ geringen Effizienzen von unter 5% und den dye sensitised solar cells (DSSCs), die bis zu 10% erreicht haben. Letztere bestehen aus mindestens 4 Komponenten: (i) der Elektrode mit TiO2-Schicht, (ii) dem darauf gebundenen Rutheniumkomplex als Redoxfarbstoff, (iii) einem Elektrolyten mit Redoxmediator und (iv) einer Gegenelektrode. Die entscheidenden Vorteile der DSSCs liegen in der extrem kostengünstigen Herstellung der Komponenten, der relativ geringen Energiemenge, die hierfür nötig ist und der mittels chemischer Modifikation optimierbaren photochemischen und photophysikalischen Eigenschaften der Lichtsammlereinheit.An diesem Punkt setzt das Promotionsprojekt mit der Entwicklung neuer Redoxfarbstoffe, basierend auf Ruthenium-Bipyridin-Komplexen mit integrierten ausgedehnten Cyaninfarbstoffen, an. Bis zum jetzigen Zeitpunkt konnte eine Reihe neuer Farbstoffkomplexe hergestellt werden, die über eine breitere Absorption des sichtbaren Lichtes verfügen, als bisher bekannte Systeme. Die erweiterte Absorptionsfähigkeit lässt sich gut an der blauen Farbe des Komplexes in Lösung erkennen (Abb. oben rechts) - herkömmliche Komplexe sind meist rot gefärbt. Deren Testung und Weiterentwicklung bis hin zum effizienten Sensibilisator für Titandioxid-Elektroden bildet das Hauptaugenmerk der verbleibenden Projektzeit. Es wird versucht mit Methoden der modernen Elektrochemie und Photophysik die Komplexe auf deren Einsatz in Solarzellen zu optimieren. Dabei werden in Kooperation mit Wissenschaftlern der Universität Uppsala in Schweden, der Dublin City University in Irland sowie des IPHT und des IPC der Universität Jena Photoinduzierte-Absorptionsspektroskopie, weitere moderne laserspektroskopische Methoden wie Resonanz-Ramanspektroskopie, Femtosekundenspektroskopie oder elektrochemische Untersuchungen durchgeführt. Durch Berechnungen der zeitabhängigen Dichte-Funktional-Theorie werden die empirischen Daten gestützt. Die Redoxfarbstoffkomplexe können zudem direkt in einer Farbstoffsolarzelle auf ihre Kenndaten untersucht werden. Der Photostrom, die Spannung sowie wellenlängenabhängige IPCE-Werte (incident photon to current efficiency) geben dabei Auskunft über die Funktion der Redoxfarbstoffkomplexe in der Solarzelle. Publikationen:One-Step Synthesis of 4,4'-Dicyano-2,2'-bipyridine and Its Bis(4,4'-di-tert-butyl-2,2'-bipyridine)ruthenium(II) Complex, Sebastian Losse, Helmar Görls, Robert Groarke, Johannes G. Vos, Sven Rau; European Journal of Inorganic Chemistry, 4448-4452.Photoinduced Ligand Transformation in a Ruthenium Polypyridophenazine Complex, Sven Rau, Matthias Schwalbe, Sebastian Losse, Helmar Görls, Cale McAlister, Frederick M. MacDonnell, Johannes G. Vos, European Journal of Inorganic Chemistry, 1031-1034.