Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

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

Opis projektu

Badanie fotosyntezy pozwoli ulepszyć ogniwa słoneczne

Walka ze zmianą klimatu zrodziła zapotrzebowanie na innowacyjne rozwiązania w zakresie zielonej energii, które są stale rozwijane i ulepszane z myślą o wsparciu transformacji w kierunku bardziej zrównoważonych i efektywnych przetworników energii. Korzystając ze wsparcia działań „Maria Skłodowska-Curie”, zespół projektu DeNOVO zamierza opracować wydajne molekularne przetworniki energii słonecznej, a co za tym idzie przyczynić się do udoskonalenia technologii ogniw słonecznych poprzez zaczerpnięcie inspiracji z reakcji fotosyntezy, której mechanizmy cechuje niezwykła efektywność. W ramach projektu uczeni planują zastosować nowe algorytmy komputerowe, chcąc nie tylko zrozumieć, ale też zoptymalizować wewnętrzne procesy kwantowe leżące u podstaw konwersji fotochemicznej, czyli zamiany energii promieniowania słonecznego na energię chemiczną, zarówno w naturalnych, jak i sztucznych systemach. Nowo zdobyta wiedza pomoże w opracowaniu zaawansowanych materiałów i ulepszonych organicznych ogniw fotowoltaicznych.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

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

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

UNIVERSITA DI PISA
Wkład UE netto
€ 172 750,08
Koszt całkowity
Brak danych