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Design rules for Novel Organic photoVoltaics from natural phOtosystems through computational modelling

Description du projet

Étudier la photosynthèse pour améliorer les cellules solaires

La lutte contre le changement climatique a engendré un besoin de solutions innovantes d’énergie verte qui évoluent en permanence pour soutenir la transition vers des convertisseurs d’énergie plus durables et plus efficaces. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet DeNOVO entend développer des convertisseurs d’énergie solaire moléculaire efficaces et faire progresser la technologie des cellules solaires en s’inspirant de la photosynthèse et de ses mécanismes hautement efficaces. Le projet se propose d’appliquer de nouveaux algorithmes informatiques pour comprendre et optimiser les processus quantiques intrinsèques qui sous-tendent la conversion de l’énergie solaire en énergie photochimique dans les systèmes naturels et artificiels. Ces nouvelles connaissances contribueront au développement de matériaux avancés et d’architectures photovoltaïques organiques optimisées.

Objectif

Through photosynthesis, nature has mastered the process of harvesting solar energy and converting it into vital chemical products. Carefully constructed assemblies of light-absorbing molecules, such as chlorophylls, collect light energy from the sun to generate excited species (called excitons) that can spread out among different molecules. These extended excitons travel very efficiently to specific locations where they break into charges, driving photosynthesis. What secrets enable nature to carry out these tasks so efficiently, and how can we draw inspiration from them?
Among the materials used for artificial solar energy conversion, organic solar cells made of carbon and hydrogen follow similar steps to natural photosystems and offer practical advantages: chemical tunability, flexibility, and transparency. These low-cost materials can make clean energy more widely accessible and help combat dangerous climate change. Yet, efficient molecular solar energy converters require better design strategies. DeNOVO applies state-of-the-art computation to understand and optimize the primary electronic steps in molecular photovoltaics, drawing insights from evolution's exquisite molecular design.
In synergy with the host group, which offers training on advanced multiscale algorithms, I will develop a novel method to simulate the entire process, from light absorption to charge separation, in complex systems spanning a wide range of time scales. I will model energy conversion in both well-studied and new photosystems and will implement natural system features (e.g. well-controlled morphology, reduced interfacial volume) in simplified photovoltaic architectures. These design strategies should enhance morphological stability, boost charge separation driven by enhanced quantum delocalization, and reduce energy losses. The long-term goal is to develop scientific knowledge that can support decision-making in technology development and mainstreaming of new renewable energy sources.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.

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Mots‑clés

Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

UNIVERSITA DI PISA
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 172 750,08
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

Aucune donnée
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