Untersuchung von Rekombinationsschichten in organischen TandemsolarzellenZiele: 1)Untersuchung der physikalischen Eigenschaften von dotierten lösungsprozessierten Rekombinationsschichten für Polymer-Tandemsolarzellen. 2)Entwicklung einer Polymer-Tandemsolarzelle mit hohem Wirkungsgrad.

• Antragsteller: Dr. David Wynands
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Experimentelle und Theoretische Polymerphysik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200476906

Der konkrete Forschungsplan beinhaltet folgende Teilziele. 1) Kombination von einer Polymer-Solarzelle mit Solarzellen aus kleinen Molekülen zu einer Hybridsolarzelle. Diese Tandemsolarzellen fungieren als Referenzobjekte für die nachfolgenden Forschungsaufgaben.2) Untersuchung von Dotierung in lösungsmittelprozessierten Schichten. Ansätze für die Dotierung von Polymerschichten wurde vereinzelt schon von anderen Gruppen untersucht. Diese Experimente sollen aufgegriffen und ergänzt werden. Im ersten Schritt werden standard Polymermaterialien verwendet und mit verschiedenen möglichen Dotanden kombiniert. Der Fokus liegt auf dem Verständnis der Dotierung und der Ermittlung der wesentlichen Eigenschaften der Schichten. Daraus können Anforderungen an die Materialeigenschaften formuliert und so neue Materialien vorgeschlagen werden. 3) Entwicklung geeigneter dotierter Rekombinationsschichten für Tandem-Solarzellen. Entsprechend den Erkenntnissen aus dem vorangegangenen Arbeitsteil sollen im Anschluss dotierte Poylmerschichten entwickelt werden, die alle Anforderungen als effiziente Rekombinationsschicht in Tandemsolarzellen erfüllen. Dies betrifft neben der Dotierbarkeit auch die Transparenz und die Anpassung an die Energielevel der aktiven Schichten in den Subzellen. Sollten die zugänglichen Materialien die Anforderungen nicht erfüllen, können auch neue Materialien synthetisiert werden. Außerdem wird die Möglichkeit in Betracht gezogen schon etablierte Transportmaterialien aus kleinen Molekülen einem lösungsmittelbasierten Prozess zugänglich zu machen.4) Verwirklichung einer Polymer Tandemsolarzelle mit hohem Wirkungsgrad. Die entwickelten Rekombinationsschichten sollen in Tandemsolarzellen verwendet werden, deren Subzellen komplementär absorbierende Absorber enthalten. Das Design der Rekombinationsschichten wird dabei vor allem in Bezug auf Schichtdicke und Wahl von Materialien mit geeignetem Energielevel optimiert

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Alan J. Heeger