Das Projekt "Teilprojekt: Theoretische Analyse, Modellierung und Simulation struktureller Eigenschaften und photoinduzierter Prozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Interdisziplinäres Zentrum für Molekulare Materialien (ICMM), Institut für Theoretische Physik, Theorie IV: Lehrstuhl für Theoretische Festkörperphysik durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Charakterisierung der strukturellen und dynamischen Eigenschaften von organisch-anorganischen Hybridsystemen für Anwendungen in potentiellen Hochleistungssolarzellen. Ergänzend und komplementär zu den verschiedenen experimentellen Verfahren im Verbundprojekt 'OPV-Hybride' sollen dazu theoretische Methoden verwendet werden. Mit Hilfe von Elektronenstrukturrechnungen sollen die photophysikalischen Eigenschaften, insbesondere die Lage der elektronisch angeregten Zustände, die zugehörigen Dipolstärken, Absorptions- und Fluoreszenzspektren für experimentell relevante isolierte Farbstoffmoleküle charakterisiert werden. Weiterhin soll die elektronische Wechselwirkung der Farbstoffmoleküle mit Halbleiteroberflächen wie Si und ZnSe untersucht sowie die photoinduzierte Ladungstransferdynamik in diesen Systemen modelliert werden. Die verschiedenen auftretenden Prozesse wie Elektronen- und Löcherinjektion, Exzitontransfer sowie Ladungs- bzw. Exzitonrekombination sollen auf der Basis dynamischer Simulationen im Detail aufgeklärt und hinsichtlich ihrer Einflussgrößen analysiert werden. Außerdem ist geplant, die photoinduzierte Ladungstransferdynamik in organischen Donor-Akzeptor-Dyaden zu untersuchen. Im Hinblick auf die Anwendung zur Zwei-Stufen-Sensibilisierung von Halbleitermaterialien sind dabei insbesondere Fragestellungen wie die Lage der elektronischen Zustände und Absorptionsmaxima, die Lebensdauer des ladungsgetrennten Zustands sowie die Quantenausbeute der Ladungstrennung von Interesse. Die wissenschaftlichen Ergebnisse sollen durch gemeinsame Veröffentlichungen in 'Peer-Review' Zeitschriften publiziert werden. Auf der Basis der gemeinsam mit den Partnern im Verbundprojekt erzielten Ergebnisse soll die wissenschaftliche Basis zur Beurteilung der Perspektiven und zur Strategie der zukünftig notwendigen Entwicklung von Hybridkompositen für die Photovoltaik geschaffen werden.