Photogeneration in organischen Solarzellen (Photogen)

• An­trag­stel­ler: Professor Dr. Carsten Deibel ; Technische Universität Chemnitz; Institut für Physik; Optik und Photonik kondensierter Materie, insb. für Sensorik und Analytik; Professor Dr. Karl Leo, seit 1/2018 ; Technische Universität Dresden ; Institut für Angewandte Physik ; Professur für Optoelektronik
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 362992821

Obwohl organische Solarzellen basierend auf Elektronendonator/-akzeptor-Materialkombinationen schon Wirkungsgrade von 13 % erreichen, ist die grundlegende Funktionsweise noch nicht im Detail verstanden. Im Gegensatz zu anorganischen Materialien wir die effiziente Photogeneration freier Ladungsträger in organischen Materialien von einem Ladungstransfer über die Donator-Akzeptorgrenzfläche hinweg initiiert. Dieser Prozeß bedingt einen gewissen Energieverlust. Eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades durch rationales Design neuer Materialien kann nur erfolgen, wenn die Einflußfaktoren zur Minimierung dieses Verlustes bei Beibehaltung einer effizienten, feldunabhängigen Photogenerationsausbeute verstanden werden. In diesem Projekt werden wir experimentelle Methoden anwenden und weiterentwickeln, um die elektronische Struktur der Grenzfläche, die Photogenerationsausbeute und den Energieverlust zu charakterisieren. Dieses Projekt wird in Designvorschriften für neue Moleküle und Donator-Akzeptor Kombinationen mit passender Nanomorphologie resultieren, welche geringere interne Energieverluste, höhere Betriebsspannungen und so effizientere Solarzellen ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Koen Vandewal, Ph.D., bis 12/2017