Das Projekt "ELQ-LED: Erforschung von Quanten-Materialien - Neue Wege zur Realisierung innovativer optoelektronischer Bauteile, Teilvorhaben: Charakterisierung der Material-, Schicht- und Deviceeigenschaften zur Bewertung der Eignung für LED Bauelemente" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Oldenburg, Institut für Physik.Dieses Projekt hat als übergeordnetes Ziel, Quantenmaterialien für neue, innovative Anwendungen in der Display- und Beleuchtungsindustrie nutzbar zu machen. Die Innovationen des Projekts basieren darauf, dass erstens Cadmium-freie Quantenmaterialien zum Einsatz kommen und zweitens diese selbst als elektrisch ansteuerbare, Licht-emittierende Schichten eingesetzt werden. Als Kernmaterialien sollen hier Indiumphosphid und Indiumzinkphosphid für rot leuchtende bzw. Zinkselenid für blau leuchtende Quantenmaterialien genutzt werden. Für diese Materialien müssen zunächst grundlegende, neue Erkenntnisse zu Wechselwirkungen zwischen den anorganischen Quantenmaterialien, ihrer Ligandenoberfläche und den umgebenden organischen Materialien erarbeitet werden. Ziel ist es hierbei vor allem, die Zusammenhänge zwischen Farbspektrum, Bandbreite und Leuchteffizienz der Quantenmaterialien auf der einen Seite sowie ihren chemischen und strukturellen Eigenschaften auf der anderen Seite zu verstehen, um die gewünschten Eigenschaften beim Schichtdesign gezielt einstellen zu können. In den neuen Quantenmaterialien wird die Abhängigkeit der optoelektronischen Eigenschaften von den chemischen und strukturellen Eigenschaften zunächst an den reinen Quantenmaterialien untersucht, bevor in einem zweiten Schritt der Einfluss des einbettenden Matrixmaterials untersucht wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die Beiträge der einzelnen Materialien zu den Eigenschaften des fertigen OLED-Bauteils aufgeschlüsselt werden können. Für beide Schritte werden jeweils die Zusammensetzung und die Phasenreinheit sowie die Größe und die Packungsdichte bzw. die Verteilung der Quantenmaterialien analysiert und ihre Wechselwirkungen mit dem Farbspektrum, der Leucht-Effizienz und der Rekombinationsdynamik ausgewertet. Damit einher geht die Identifikation von Verlustmechanismen und potentieller Ursachen, so dass eine weitere Optimierung der Effizienz ermöglicht wird.
Das Projekt "OPV-Hybrid - Organisch/anorganische Hybridstrukturen für potentielle Hochleistungssolarzellen OPV-Hybride, Teilprojekt: Theoretische Analyse, Modellierung und Simulation struktureller Eigenschaften und photoinduzierter Prozesse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Erlangen-Nürnberg, Interdisziplinäres Zentrum für Molekulare Materialien (ICMM), Institut für Theoretische Physik, Theorie IV: Lehrstuhl für Theoretische Festkörperphysik.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.
Das Projekt "Teilprojekt: Optische, optoelektronische und spektroskopische Analysen von Anregungszuständen und von Ladungstransfers^Ladungsträgerdynamik von organischen Hybridsolarzellen auf der Basis von kristallinen Zinkoxid-Nanodrähten^Teilprojekt: Theoretische Analyse, Modellierung und Simulation struktureller Eigenschaften und photoinduzierter Prozesse^OPV-Hybrid - Organisch/anorganische Hybridstrukturen für potentielle Hochleistungssolarzellen OPV-Hybride^Teilprojekt: Spektroskopische, morphologische, spektroelektrochemische und photoelektrochemische Charakterisierung von nanostrukturierten Materialien für potentielle Hochleistungszellen^Ladungsträgerdynamik von organischen Hybridsolarzellen auf der Basis von kristallinen Zinkoxid-Nanodrähten^Synthese organischer Sensibilisatoren für OPV-Hybrid-Hochleistungszellen, Teilprojekt: Herstellung und Charakterisierung organisch / anorganischer Hybridstrukturen für photovoltaische Anwendungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Darmstadt, Bereich Materialwissenschaft, Fachgebiet Oberflächenforschung.Ziel des Teilprojektes der TU-Darmstadt im Verbund OPV-Hybride ist die Herstellung und Charakterisierung organisch/anorganischen Hybridmaterialien und erster Solarzellenstrukturen aus organischen Sensibilisatoren und Zweistufensensibilisatoren in mikrokristalliner Si bzw. polykristalliner ZnSe Matrix. Zusätzliches Ziel ist die energieaufgelöste Spektroskopie der besetzten und unbesetzten Ladungstransferorbitale zur Optimierung der photophysikalischen Prozesse. Synthese 1: Si und organischen Pigmente, Synthese 2: ZnSe und Donor- Akzeptormoleküle bzw. Singlet-Triplet-Molekülen.Integration der Hybrid-Deposition in ein bestehendes integriertes UHV System. Integration der Inversen-Photoelektronenspektroskopie. Charakterisierung: Photoelektronenspektroskopie, Inverse-Photoelektronenspektroskopie. Die Hybridmaterialien werden zur photophysikalischen Charakterisierung an Partnergruppen weitergegeben. Die Ergebnisse der Charakterisierung werden in die Synthese optimierter Sensibilisatoren bei Partnergruppen und in die Herstellung der Hybridfilme rückgekoppelt.
Das Projekt "Ladungsträgerdynamik von organischen Hybridsolarzellen auf der Basis von kristallinen Zinkoxid-Nanodrähten^OPV-Hybrid - Organisch/anorganische Hybridstrukturen für potentielle Hochleistungssolarzellen OPV-Hybride^Teilprojekt: Theoretische Analyse, Modellierung und Simulation struktureller Eigenschaften und photoinduzierter Prozesse, Synthese organischer Sensibilisatoren für OPV-Hybrid-Hochleistungszellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Würzburg, Institut für Organische Chemie.Ziel dieses Projekts ist die Synthese niedermolekularer organischer Farbstoffe und Pigmente, die sich als Absorbermaterialien für die im Hauptantrag beschriebenen Hochleistungssolarzellen (OPV-Hybride) eignen. Synthese sublimierbarer, thermostabiler Farbstoffe für die Sensibilisierung von myc-Si und Zwei-Stufen-Sensibilisierung von ZnSe. Insbesondere sollen neue Farbstoffe auf Basis kernsubstituierter Naphthalin- und Perylenbisimide mit erforderlicher thermischer Stabilität und Absorptionseigenschaften synthetisiert und deren optische, elektrochemische sowie thermische Eigenschaften charakterisiert werden. Die neuen maßgeschneiderten organischen Farbstoffen sollen durch die Projektpartner zur Entwicklung von Hochleistungssolarzellen angewendet werden.
