Das Projekt "Entwicklung effizienter organischer Solarzellen auf Basis aufgedampfter Oligomere mit optimierter Nanomorphologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Angewandte Photophysik durchgeführt. Das Teilziel der Arbeitsgruppe am IAPP besteht aus zwei Punkten: Erstens sollen die von der Heliatek neu entwickelten Materialien hinsichtlich ihrer Morphologie in Einzel- und Mischschichten (insbesondere mit C60) in Abhängikeit der Herstellungsbedingungen untersucht werden. Damit soll herausgefunden werden, ob die neuen Materialien die gewünschte Selbstorganisation auf der Nanometerskala aufweisen, die für eine hohe Ladungsträgerbeweglichkeit in der Absorber-Schicht notwendig ist. Zum Zweiten sollen aus den optimierten Materialien, die von der Heliatek geliefert werden, Solarzellen hergestellt, charakterisiert und optimiert werden. Dabei liegen besonders die Auswirkungen von Variationen in den Herstellungsbedingungen auf die Solarzellen-Eigenschaften im Fokus der Untersuchungen, um letztendlich optimierte Einzel-Solarzellen für die Verwendung in Tandemsolarzellen herstellen zu können.
Das Projekt "MEDOS: Morphologie und elektronische Eigenschaften von Donator-Akzeptor-Übergängen in organischen Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Angewandte Photophysik durchgeführt. Entscheidend für die Effizienz organischer Solarzellen ist die Fähigkeit, Exzitonen an der Donator-Akzeptor (D/A)-Grenzfläche mit möglichst geringem Energieverlust in Elektronen und Löcher aufzuspalten und diese aus der Mischschicht herauszuleiten. Beide Prozesse hängen empfindlich von der komplexen Morphologie dieser Mischschicht und damit von Details der molekularen Struktur ab. Das genaue Verständnis und die gezielte Kontrolle dieser Nanomorphologie ist der Schlüssel zum systematischen Design neuer D/A-Moleküle. Diese ist allerdings experimentell nur schwer zugänglich und deshalb weitestgehend unverstanden. 1) Durchführung von Röntgen- und Elektronenbeugungsuntersuchungen zur Generierung von Strukturvorschlägen der Nanomorphologie der Mischschicht 2) Gewinnung weiterer Parameter aus spektroskopischen und elektrischen Messungen an Einzel- und D/A-Mischschichten 3) Durchführung von ab-initio Simulationsrechnungen basierend auf der ermittelten Nanomorphologie und gestützt durch die Ergebnisse der weiteren experimentellen Ergebnisse 4) Durchführung von Simulationen ganzer Solarzellen auf Basis der ab-initio Ergebnisse 5) Experimentelle Verifikation der berechneten Parameter durch Messungen und Analyse von Solarzellen 6) Verifikation der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen an einem zuvor nicht untersuchten Materialsystem