Projektbeschreibung
Studie zur Effizienzsteigerung: Wie bewegt sich Energie in optoelektronischen Bauelementen?
Wie sich die Energie in einem organischen Halbleiter bewegt, Stichwort Energiemigration, ist für die Verbesserung optoelektronischer Bauelemente, wie sie in Solarzellen verbaut sind, von entscheidender Bedeutung. Dieser Prozess umfasst Singulett-Exzitonen, gebundene Elektron-Loch-Paare, die vor dem Zerfall eine bestimmte Strecke zurücklegen. Mit einer Erhöhung der Exzitonen-Diffusionslängen könnte die Bauelementeeffizienz erheblich gesteigert werden. Das Ziel des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts TECTESA besteht darin, den Einfluss intermolekularer Ladungstransferanregungen besser zu verstehen, die die Exzitonenbewegung entweder fördern oder durch die Bildung von Energiefallen behindern können. Mithilfe einer Kombination aus fortgeschrittenen Simulationen und realistischer Modellierung planen die Forschenden herauszufinden, wie diese Ladungstransfereffekte das Exzitonenverhalten beeinflussen. Die Forschenden werden einen neuen Transportrahmen entwickeln und ihn auf vielversprechende Werkstoffe wie etwa Polymerfasern und molekulare Akzeptoren anwenden.
Ziel
Energy migration, by which bound electron-hole pairs (i.e. singlet excitons) travel through an organic semiconductor before decaying, is at the heart of functioning optoelectronic devices such as solar cells. Designing materials with large singlet exciton diffusion lengths Ld would strongly benefit the efficiency of such devices. In this context, recent reports in highly ordered polymeric fibers and non-fullerene acceptor thin films of Ld largely exceeding the typical 10-20nm values call for a detailed microscopic picture going beyond the usual (hopping) models. Among others, a key missing ingredient in most modelling studies so far deals with the role of inter-molecular charge-transfer (CT) excitations. These have the potential to magnify the exciton dispersion at the band bottom or act as gateways for long-range energy migration, but could equally be detrimental to transport due to the formation of low-lying energy traps. In TECTESA, we aim at providing an in-depth mechanistic analysis of singlet exciton diffusion in organic molecular semiconductors in presence of CT configurations, highlighting namely their contrasting effects on the shape of the thermally accessible excitonic density of states and the coupling to the nuclear degrees of freedom. To reach this ambitious goal, we will: (i) develop and implement a universal transport formalism based on mixed classical-quantum non-adiabatic molecular dynamic simulations that explicitly accounts for CT excitations; (ii) explore how intermolecular CT configurations affect the nature and dynamics of singlet excitons in reduced models, through a broad range of physical situations (from superexchange to hybridization and trapping); and (iii) apply our newly developed approach to study energy migration in realistic, fully atomistic, models for N-heterotriangulene supramolecular fibers and non-fullerene Y6 molecular acceptors, where preliminary investigations seem to intimate the presence of low-lying CT pairs.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Technik und Technologie Werkstofftechnik Fasern
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
7000 Mons
Belgien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.