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Projekt
Anorganisch-organische Hybridfilme mit integrierter Funktion
Antragsteller
Professor Dr. Jochen Gutmann; Professor Dr. Peter Müller-Buschbaum
Fachliche Zuordnung
Materialwissenschaft
Förderung
Förderung von 2005 bis 2012
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 16339460
Nanostrukturierte Filme aus anorganisch-organischen Hybridmaterialien sind im Bereich derSolarzellen von technologischer Relevanz. Ziel des Antrags ist auch in der dritten Förderphasedie Herstellung und Charakterisierung von komplex aufgebauten, nanostrukturierten,zweidimensionalen Werkstoffen (Filmen) mit speziellen photophysikalischen Eigenschaften.Aufbauend auf den, in den beiden vorhergehenden Förderperioden etablierten Ideen einerintegrierten Barriereschicht, einer Streuschicht aus hierarchischen Strukturen und einerschichtweisen Sol-Gel Prozess basierten Probenherstellung in Kombination mit einerschrittweisen Prozesskontrolle zur Optimierung struktureller Parameter soll dieGesamteffizienz der hybriden Solarzelle hinsichtlich der Eigenschaften der Barriereschichtund der photoaktiven Schicht und deren Wechselspiel untersucht werden. Dies soll durch denEinsatz eines funktionellen, amphiphilen Blockcopolymers mit einem Poly-3-hexylthiophen(P3HT) Block als hydrophobe und elektrisch leitfähige Einheit erfolgen. DiesesBlockcopolymer soll in der Sol-Gel Templat basierten Synthese als formgebende Matrix fürdie keramischen Metalloxidnanopartikel eingesetzt werden und diese mit einer zusätzlichenphotoaktiven Funktion kombinieren. Bedingt durch die Teilkristallinität des P3HTs wirdstrukturell zusätzlich noch eine weitere hierarchische Ebene integriert. So beeinflusst dieKristallinität und Ausrichtung der kristallinen Domänen im P3HT entscheidend dessenGesamtleitfähigkeit. Eine gezielte Beeinflussung und Kontrolle dieser Ausrichtung ist imRahmen der geplanten Arbeiten entsprechend wichtig. Zu jedem Schritt in der Herstellungsoll eine Charakterisierung mit Hilfe von Streumethoden erfolgen. Hierzu wird die bisherbereits verwendete Klein- und Ultrakleinwinkelstreuung unter streifendem Einfall mitWeitwinkelstreuung unter streifendem Einfall kombiniert, um auch submolekulareStrukturinformation zu erhalten. Dies erlaubt eine Optimierung der Prozessparameter, da diespezielle Streutechnik eine hohe statistische Relevanz der strukturellen und chemischenInformation mit der Möglichkeit kombiniert, vergrabene Strukturen zu analysieren.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
