Die Themen Nachhaltigkeit, Solarzellen und Halbleiter sind deutschlandweit in den Schulcurricula verankert, für die Schule existieren bisher jedoch nur sehr wenige didaktische Materialien und Schulexperimente.

Da die „klassischen“ Solarzellen aus Silicium in der Schule lediglich als „Blackbox“ einsetzbar sind und nicht selbst gebaut werden können, bieten die photogalvanischen Zellen eine mehrschrittige experimentelle Erschließung des Themas Photovoltaik im Chemieunterricht. Ausgehend von etablierten Fachinhalten der Elektrochemie wie der "galvanischen Zelle" dienen die Solarzellen mit Titandioxid als didaktische Brücke zu Silicium-Solarzellen.

In ihrer Promotion entwickelt Diana Zeller das Kofferset ChEM-TiO₂ (Chemie in Experimenten und Medien), mit die Eigenschaften von Titandioxid anhand von zwei Modulen erschlossen werden können.

Das erste didaktische Modul Alternative Solarzellen mit Titandioxid (ALSO-TiO₂) beinhaltet die alternative Solarzellen auf Basis von Titandioxid, mit denen das Thema Solarzellen in den Chemieunterricht integriert werden können. Zu der Unterrichtseinheit ist neben zahlreichen Printmaterialien auch ein E-Book "Solarzellen mit Titandioxid" im ePub- und iBooks-Format entstanden. Hier finden Sie eine Voransicht der ePub-Version.

Das zweite Modul Forschung und Anwendung von Titandioxid (FACTiO₂) konzentriert sich auf die Erschließung des Stoffs Titandioxid mit seinen drei wichtigsten Eigenschaften: die Absorption von UV-Licht, die photokatalytischen Eigenschaften sowie die Reflexion von sichtbarem Licht.

Sollten Sie Interesse an dem Kofferset, den Experimenten und Materialien haben, wenden Sie sich an zeller[at]uni-wuppertal.de.

• Klassische Herstellung einer Titandioxid-Photoelektrode