P3 - Reversible photoaktive Materialien für flexible Bulk-Heterojunction-Solarzellen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Martin Hager; Professorin Kalina Peneva, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455748945

Organische Solarzellen wurden in den letzten Jahren intensiv untersucht und die erreichbaren Effizienzen konnten deutlich gesteigert werden. Allerdings ist oftmals noch die Langzeitstabilität von diesen Systemen eine Herausforderung. Neben der Photooxidation der Aktivmaterialien, z.B. der konjugierten Polymere, spielen insbesondere für flexible Solarzellen auch Risse im Aktivmaterial oder Delamination der Aktivschicht von den Elektroden eine große Rolle. In diesem Zusammenhang untersucht dieses Projekt der Forschungsgruppe FuncHeal neue Konzepte zur Selbstheilung von photoaktiven Materialien, welche für organische Solarzellen geeignet sind. Hierbei werden zwei Schadensszenarien erforscht werden: i) Mechanischer Schaden in der Aktivschicht (Donor-Akzeptor-Blend) und ii) Schäden durch Photooxidation. Durch das Design und die Synthese von maßgeschneiderten Donor- und Akzeptormaterialien (vom kleinen Molekül bis zum Polymer) soll durch die Einführung von flexiblen Gruppen bzw. von reversiblen Gruppen zum einen eine Mobilität des Materials erreicht werden (Heilung von Rissen), zum anderen soll durch die Einführung von reversiblen Gruppen der Austausch von Chromophoren ermöglicht werden (Heilung nach Photooxidation). Diese Prozesse werden in den reinen Donormaterialien als auch im Blend mit entsprechend angepassten Akzeptormaterialien detailliert untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5301: Die nächste Generation von funktionalen Selbstheilungsmaterialien - Wiederherstellung von optoelektronischen und Transporteigenschaften in weichen Materialien zur Speicherung und Umwandlung von Energie (FuncHeal)