Dynamik von Ladungstransferzuständen in organischen Halbleiterbauelementen: Experiment und Simulation

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Brütting
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432420985

Im Fokus des beantragten Projekts steht die Dynamik von Ladungstransferzuständen (auch als CT-Excitonen bezeichnet) in organischen Donor-Akzeptor Systemen. Speziell soll die Wechselwirkung verschiedener excitonischer Spezies untereinander sowie zwischen CT-Excitonen und Ladungsträgern untersucht werden, und zwar sowohl im Volumen einzelner Schichten (intramolekulare CT-Zustände) wie auch an Grenzflächen in Mehrschichtstrukturen (intermolekular CT-Zustände). Dazu ist zum einen die Präparation geeigneter Modellsysteme zur Isolation der zugrunde liegenden Elementarprozesse mittels spezieller Experimente notwendig; zum anderen müssen theoretische Modelle weiterentwickelt werden, um die erhöhte Komplexität derartiger Systeme abzubilden.Die Dynamik von CT-Zuständen soll sowohl in OLEDs wie auch in Solarzellen untersucht werden. Auf Grund fundamentaler thermodynamischer Prinzipien und der Reziprozität sollten sich viele Erkenntnisse von OLEDs auf Solarzellen übertragen lassen, und umgekehrt. Unser Ziel ist es daher entsprechende Experimente durchzuführen, um zum Beispiel die Leerlaufspannung von OLEDs oder die Luminanz von Solarzellen zu messen. Im Hinblick auf Simulationen streben wir die Entwicklung eines umfassenden ganzheitlichen Modells an, mit dem sich sowohl OLEDs wie auch Solarzellen beschreiben lassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Kooperationspartner: Professor Dr. Beat Ruhstaller