Design von Halid Perowskit photonischen Kristallen für die Umwandlung von Sonnenenergie

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Harun Tüysüz
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429229125

Im letzten Jahrzehnt sind das Interesse und der Bedarf an der Nutzung sauberer und nachhaltiger Energieformen aufgrund des zunehmenden Mangels an fossilen Brennstoffen und der, mit deren Nutzung verbundenen, negativen Umwelteinflüssen gestiegen. Sonnenenergie hat vermehrt an Bedeutung gewonnen, da diese das Potential besitzt den enormen Energiebedarf, der durch die wachsende Weltbevölkerung und das ökonomische Wachstum ansteigen wird, bedienen zu können. Trotz jahrzehntelanger Forschungsanstrengungen wurde bis heute kein Material gefunden welches alle technischen und ökonomischen Voraussetzung für die effektive Umwandlung von Sonnenenergie erfüllt. Daher werden neuartige Materialien benötigt. Im Rahmen dieses Projektes beabsichtige ich einen unkonventionellen Ansatz für das Design eines integrierten Perowskit photonischen Kristall –Systems für die Umwandlung von Sonnenenergie. Das einzigartige und innovative Konzept basiert auf dem Design von Halid Perowskiten mit photonischer Kristallstruktur in Form von Pulvern und dünnen Filmen durch eine milde Templatierungsmethode. Die Hauptziele des Projekts sind die Präparation der neuartigen und wohldefinierten nanostrukturierten Perowskite und deren detaillierte Charakterisierung, um zu verstehen wie die periodische Strukturierung die Effizienz der Solarzellen erhöhen kann. Ebenfalls wird angestrebt Einkristall Perowskit photonische Kristalle, welche weniger strukturelle Defekte und Korngrenzen aufweisen, herzustellen. Um die Stabilität des Halid Perowskites und den Kontakt zwischen der Perowskit- und der Lochextraktionsschicht zu verbessern wird eine innovative Fabrikationsstrategie basierend auf der photokatalytischen Polymerisation der Lochextraktionsschicht direkt auf der Perowskitschicht untersucht. Die einzigartigen Eigenschaften des Halid Perowskit photonischen Kristalls, wie die periodische Struktur, die Fähigkeit Licht einzufangen und die verlängerte optische Wegstrecke werden zu einer Verbesserung der Effizienz der Solarzellen über den derzeitigen Stand führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen