Energieverluste in organischen Solarzellen aus kleinen Molekülen

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Brütting
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283787033

Organische Solarzellen erreichen mittlerweile Wirkungsgrade für die Umwandlung von Solarenergie in elektrische Energie von mehr als 11%. Im Vergleich zu ihren anorganischen Pendants haben sie allerdings überproportional große Energieverluste, denn die Differenz zwischen der Quantenenergie der absorbierten Photonen oberhalb der Energielücke und der Leerlaufspannung einer Zelle ist deutlich mehr als die für Si oder GaAs erreichten Werte von etwa 0.4 eV. Das Ziel dieses Projekts ist es daher, ein tiefer gehendes Verständnis für die Energieverluste in organischen Solarzellen und Strategien zu deren Reduktion zu entwickeln. Zur Erreichung dieses Ziels sollen strukturell wohldefinierte Donor-Akzeptor-Heterostrukturen auf der Basis molekularer Materialien als Modellsysteme verwendet werden. Dabei soll systematisch der Einfluss unterschiedlicher Parameter, wie der strukturellen Ordnung, der molekularen Orientierung oder der Durchmischung der beiden Partner an der Grenzfläche untersucht werden. Mit Hilfe temperaturabhängiger elektrischer Transportmessungen und optischer Spektroskopie planen wir die detaillierte Rolle der Ladungstransferzustände in organischen Solarzellen aufzuklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen