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Projekt
Nanoskalige Charakterisierung, Homogenität und Stabilität von gedruckten Solarzellen
Antragstellerin
Professorin Dr. Eva M. Herzig
Fachliche Zuordnung
Experimentelle Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461909888
Dieses Projekt ist Teil der Forschungskooperation POPULAR mit dem Ziel grundlegendes Verständnis der photophysikalischen und nanostrukturellen Eigenschaften von industriell produzierter organischer Photovoltaik zu gewinnen. Unser Teilprojekt untersucht mit welchen Prozessparametern eine gewünschte Nanostruktur und -morphologie (Ns&m) eines neuen Materialsystems eingestellt werden kann. Rakelbeschichtungprozesse sind gut auf den industriell verwendeten Tiefdruck übertragbar. Zudem können experimentell Prozessparameter in einem sehr großen Parameterraum leicht variiert werden. Daher führen wir unsere systematischen Untersuchungen mittels Rakelbeschichtung verschiedener aktiver Schichten durch und konzentrieren uns darauf mit schneller Trocknung die Phasentrennung der Materialien so weit wie möglich zu unterdrücken. Die Ns&m des Films wird mit Hilfe von Nachbearbeitungsprozessen weiter manipuliert. Wir werden zeitaufgelöste Spektroskopiesignaturen aufzuzeichnen, um Informationen über das Aggregations- und Phasentrennungsverhalten in Abhängigkeit vom Material und der Prozessierung zu erhalten. Anhand von Röntgenstreuung charakterisieren wir die finalen strukturellen Eigenschaften auf der Nanoskala. Aus den leicht zugänglichen Spektroskopiesignaturen in Kombination mit detaillierten Strukturuntersuchungen können wir die experimentell entscheidenden Strukturbildungsmechanismen grundlegend verstehen. Wir wollen ein ausreichendes Verständnis erlangen, um allein durch das aufzeichnen von Prozesssignaturen Verarbeitungsparameter für den Druckprozess von neuen Materialien vorschlagen zu können. Außerdem werden wir mikrostrukturelle Inhomogenitäten auf der mm-Skala untersuchen und versuchen nachteiligen Strukturbildungseffekten entgegenzuwirken. In Kombination mit den anderen Projekten werden wir so zu einem ganzheitlichen Verständnis der Struktur-Funktions-Beziehungen in der gedruckten organischen Photovoltaik beitragen können.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
