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

Descrizione del progetto

Studiare la fotosintesi per migliorare le celle solari

La lotta ai cambiamenti climatici ha creato la necessità di soluzioni innovative per l’energia verde, in continua evoluzione per sostenere la transizione verso convertitori di energia più sostenibili ed efficienti. Sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto DeNOVO intende sviluppare efficienti convertitori molecolari di energia solare e far progredire la tecnologia delle celle solari ispirandosi alla fotosintesi e ai suoi meccanismi altamente efficienti. Il progetto prevede di applicare nuovi algoritmi informatici per comprendere e ottimizzare i processi quantistici intrinseci alla base della conversione dell’energia da solare a fotochimica in sistemi naturali e artificiali. Queste nuove conoscenze saranno alla base dello sviluppo di materiali avanzati e di architetture fotovoltaiche organiche migliorate.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

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

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

UNIVERSITA DI PISA
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 172 750,08
Indirizzo
LUNGARNO PACINOTTI 43/44
56126 PISA
Italia

Mostra sulla mappa

Regione
Centro (IT) Toscana Pisa
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

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