Ternäre Iodidopentelatanionen als Bausteine für neue Materialien

• Antragstellerin: Dr. Johanna Heine
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 416118444

Auf Bleihalogeniden basierende Perowskite konnten sich in den letzten Jahren als vielseitige Halbleitermaterialien etablieren und in neuartigen Solarzellen Anwendung finden. In unserem Projekt wollen wir uns auf eine mit diesen Perowskiten verwandte aber bisher wenig untersuchte Verbindungsklasse fokussieren, welche in stabileren und weniger giftigen Materialien resultieren kann. Das erste Ziel unserer Arbeiten ist die Darstellung von Salzen mit M/E/I-Anionen (M = Cu, Ag, Au; E = Sb, Bi). Während die Chemie der Iodidometallate der Gruppen 11 und 15 gut erforscht ist, gibt es nur sehr wenige Verbindungen, in denen Metalle aus beiden Gruppen in einem einzigen Anion kombiniert sind. Wir wollen untersuchen, wann Verbindungen mit diesen ternären Anionen entstehen, wann binäre M/I und E/I Anionen dominieren und welche Rolle die als Gegenionen eingesetzten organischen Kationen hierbei haben. Im nächsten Schritt wollen wir die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen dieser Verbindungsklasse aufklären und verstehen wie Faktoren wie das M/E/I-Verhältnis, die Dimensionalität der Anionen, die Konnektivität der Baueinheiten und sekundäre Wechselwirkungen sich auswirken. Hierdurch und durch Dotierung und Mischkristallreihen wollen wir letztlich in der Lage sein, die optischen Eigenschaften unserer Verbindungen vorherzusagen und nach Bedarf einzustellen. Im dritten Teil des Projektes wollen wir aus den zuvor dargestellten Verbindungen diejenigen auswählen, die sich durch einfache Herstellung, gute Stabilität und geeignete optische Eigenschaften auszeichnen, diese zu Dünnfilmen und Nanopartikeln verarbeiten und in ersten Tests untersuchen, ob die resultierenden Materialien in LEDs und Solarzellen angewendet werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen