Skip to main content
Weiter zur Homepage der Europäischen Kommission (öffnet in neuem Fenster)
Deutsch de
CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
CORDIS

Elucidating fullerene-perovskite interactions by means of First-principles calculations: Towards a rational design of low cost solar cells

Projektbeschreibung

Computerchemie liefert neue Erkenntnisse über die Feinheiten der Wechselwirkungen zwischen Fulleren und Perowskit

Kohlenstoff ist bereits seit langem ein Liebling der Chemie und Biologie, da er vier Bindungsstellen hat, über die er funktionalisiert werden kann. Neuerdings sind rein aus Kohlenstoff bestehende Moleküle in den Blickpunkt gerückt. Fullerene sind relativ große reine Kohlenstoffmoleküle (mit mehr als 60 Kohlenstoffatomen), die einen geschlossenen Käfig oder einen Zylinder bilden. In den letzten Jahren sind die Wechselwirkungen zwischen Fullerenen und Perowskiten, einem der vielversprechendsten Materialien für Solarzellen der nächsten Generation, zunehmend in den Blickpunkt der Forschung gerückt. Das EU-finanzierte Projekt Fullerene_PSC wird fortschrittliche computerchemische Methoden anwenden, um das bisherige Verständnis dieser Wechselbeziehungen entscheidend voranzubringen. Seine Arbeit könnte das rationale Design von Solarzellen ermöglichen, die eine rekordverdächtige Effizienz bieten, ohne ein Vermögen zu kosten.

Ziel

Science is essential to achieve the Sustainable Development Goals implemented in the European Agenda 2030 towards the use of sustainable and clean energy. Solar energy, as the cleanest and the largest exploitable resource of energy, can potentially meet the growing requirements for the whole world’s energy needs beyond fossil fuels. Halide perovskite solar cells (PSCs) are considered as one of the most promising candidates for the next generation solar cells as their power conversion eciency (PCE) has rapidly increased up to 25.2%.
With the goal to boost their commercialization, Fullerenes and derivatives have been introduced in PSC devices to improve the stability, suppress the hysteresis, and reduce the high temperatures commonly used to fabricate these devices. Developing novel fullerene derivatives for improving further the PCE and stability of PSCs is still highly desirable yet challenging. Nevertheless, it is not extensively explored the role of fullerene derivatives in PSC devices and it is still not thoroughly investigated how binding groups of fullerenes interact with perovskite surface and their influence in the electron mobility.
In this project, the state-of-the-art computational chemistry will be used to understand the fullerene-perovskite interactions with the goal to rationally design new fullerene derivatives to improve the stability and efficiency of PSC devices. Density functional calculations will be employed to investigate the fullerene orientation on perovskite surfaces, binding energy, bandgap, the exciton delocalization and charge transfer in the fullerene-perovskite complexes in order to establish descriptors and correlations with the experimental data. The descriptors will be used to predict the preferred functionalization of fullerenes in order to conscientiously design the fullerene derivatives for PSC devices in order to take a step forward towards the future commercialization of these low-cost solar cell devices.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

UNIVERSITAT DE GIRONA
Netto-EU-Beitrag
€ 160 932,48
Adresse
PLACA SANT DOMENEC 3
17004 Girona
Spanien
Region
Este Cataluña Girona
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 160 932,48