Opgavebeskrivelse
Der ønskes en redegørelse af Spektrofotometri ud fra arbejdsopgaverne til afsnittet ”Spektrofotometri og fotosyntese”. Alle arbejdsopgaverne skal inddrages.
Endvidere skal opbygningen af en fotoelektrokemisk solcelle beskrives og der skal redegøres for dens virkemåde.
Læg speciel vægt på de TiO2 baserede celler (Grätzelceller). Perspektiver anvendelsen af Grätzelceller.
Indledning
Vi lever i et land og ikke mindst en verden, hvor der bruges en eksponentiel stigende mængde energi.
Det er af allerhøjste vigtighed, at vedvarende energi kilder som solceller overtage den primære energiproduktion for at undgå yderlige global opvarmning og andre klimaændringer.
I denne opgave bliver der sat fokus en fotoelektrokemisk solcelle, kalder Grätzelcelle, og der vil blandt andet kommes ind på dens opbygning og virkning.
Udover dette vil der blive redegjort for spektrofotometri og Albert-Beers lov. Er Grätzelceller den bedste løsning på vedvarende energi?
Indholdsfortegnelse
Abstract 2
Indledning 3
Redegørelse af spektrofotometri 3
Opstilling af Lambert-Beers lov 4
Farvestoffer 6
Redegørelse af Grätzelcelle 7
Beregninger til Grätzelcelle 8
Effektivisering af Grätzelceller 11
Perspektivering 11
Konklusion 12
Litteraturliste 13
Bilag 14
Optimer dit sprog - Læs vores guide og scor topkarakter
Uddrag
Forskellige farvestoffer absorberer forskelligt ved forskellige bølgelængder, og de forskellige bølgelængder repræsenterer forskellige farver i det elektromagnetiske spektrum.
Eksempelvis svarer en bølgelængde på 550 nanometer den grønne farve, og en bølgelængde på 680 nanometer svarer til den røde farve (se figur 1 i bilag for hele det synlige farvespektrum).
I et absorptionsspektrum er absorbansen illustreret i forhold til bølgelængden. I fotosyntesen har følgende farvestoffer en betydning: (se figur 2 i bilag for de tre farvestoffers absorptionsspektrum)
Chlorofyl-a er mest følsom overfor en bølgelængden på omkring 430 nanometer, hvilket svarer til den blå farve.
Chlorofyl-b er mest følsom overfor en bølgelængde på omkring 480 nanometer, hvilket svarer til den blå farve.
Caroten er mest følsom overfor en bølgelængde på omkring 460 nanometer og 510 nanometer, hvilket svarer til henholdsvis den blå og grønne farve.
Da farver er refleksion af lys, så vil de farver, hvor farvestoffet absorberer bedst mangle i selve farvestoffet. Det vil de, fordi farven bliver absorberet i stedet for reflekteret.
På figur 3 i bilag kan solens intensitet ses i forhold til bølgelængderne. For at få mest energi ud af solen, så skal det bølgelængdeområde, hvor dens intensitet er højst findes.
Ved aflæsning kommes der frem til, at solens intensitet er højst, når bølgelængden er omkring 500 nanometer.
Det vil sige, at hvis et farvestof vil være god til at absorbere solens energi, så skal det have en høj absorbans omkring 500 nanometer.
Fotosyntesen er en reaktion, der udnytter solens energi. Derfor må det antages, at de farvepigmenter, som indgår i fotosyntesen er gode til at absorberer solens energi.
Dette kan underbygges med, at chlorofyl-a, chlorofyl-b og caroten, som alle indgår i fotosyntesen, alle har deres højeste absorbans omkring 500 nanometer.
Specielt chlorofyl-a og chlorofyl-b, som findes i planternes grønkort, er vigtige for fotosyntesen.
De giver de fleste planter deres grønne farve, da de som sagt absorberer mest blåt lys, næstmest rødt lys og slet intet grønt lys.
Pigmenter der fås fra planter, som indeholder grønkorn, og derved kan deltage i fotosyntesen, må derfor være de farvestoffer, som får mest energi ud af solen. Persille, græs og bøgeblade er eksempler på dette.
Skriv et svar