Ladungsträgerdynamik in organischen elektronischen Bauelementen:Kombination von Experiment und Simulation (CARDYN)

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Brütting
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252240691

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und experimentelle Validierung eines numerischen Modells zur Beschreibung der Ladungsträgerdynamik in organischen Halbleiterschichten und Heterostrukturen. Dieses soll angewendet werden auf organische photovoltaische Zellen sowie organische Leuchtdioden (OLEDs), um dynamische Prozesse des Ladungsträgertransports und der Rekombination in diesen Bauelementen im Detail zu untersuchen. Während es bereits umfangreiche Studien zum Ladungstransport in Einschichtsystemen gibt, sind Mehrschichtbauelemente und gestapelte (Tandem-)Bauelemente nur unzureichend verstanden. Gerade diese komplexeren Bauelementearchitekturen sind jedoch entscheidend für hocheffiziente OLEDs und Solarzellen. Letztere können zudem noch als planare Heterostruktur oder als Volumenmischung der beiden aktiven Materialien ausgeführt sein. Im Rahmen des Projekts planen wir eine Kombination aus stationären und transienten optoelektronischen Charakterisierungsmethoden sowohl im Experiment wie auch der Simulation. Das beantragte Lead-Agency Projekt zwischen einer deutschen und einer schweizerischen Arbeitsgruppe bietet die einmalige Chance die jeweilige Expertise länderübergreifend zu vereinen, um drängende physikalische Fragestellungen zur Funktionsweise dieser neuartigen Bauelemente zu beantworten. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf deren Effizienz und Lebensdauern, die durch dedizierte Herstellungsverfahren und spezielle Mess- und Simulationsmethoden adressiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Partnerorganisation: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)
• Beteiligte Person: Professor Dr. Beat Ruhstaller