Projektbeschreibung
Die Singulett-Spaltung zur Steigerung der Solarzelleneffizienz einsetzen
Starke Licht-Materie-Wechselwirkungen bergen ein großes Potenzial zur Steigerung des Wirkungsgrads von Solarzellen durch verstärkte Singulett-Spaltung. Es handelt sich um einen Prozess, der die aus dem Sonnenlicht gewonnene Energie potenziell verdoppeln kann, indem er die Umwandlung eines angeregten Singulett-Zustands in zwei Triplett-Zustände begünstigt. Allerdings funktioniert die Singulett-Spaltung derzeit nur in einer begrenzten Anzahl von organischen Werkstoffen effektiv. Ziel des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts OP-FISSION ist es, die Prinzipien der starken Licht-Materie-Wechselwirkung in der organischen Polaritonik zu entschlüsseln, um die Effizienz der Singulett-Spaltung deutlich zu erhöhen. Bei Erfolg könnten die Projektergebnisse zu wichtigen Durchbrüchen in der Werkstoffkunde und Photonik führen und die Solartechnologie über ihre derzeitigen Grenzen hinaus erweitern.
Ziel
Strong light-matter coupling (SC) is increasingly proposed as a powerful tool for post-synthetic control of the optoelectronic properties of organic materials. This technology aims to exploit the easily tuneable polariton states arising from the SC between confined light fields and excitons in organic materials to rewrite molecular energy landscapes and redirect physical pathways. Singlet fission (SF) is a promising technology for improving the efficiency of photovoltaic solar cells beyond their theoretical limit. The SF process consists of the splitting of a singlet excited state into two entangled triplet-triplet states that later become two independent triplets, yielding up to two excited states per absorbed photon –hence, more efficient solar cells. Despite its great potential, SF has been observed only in a limited number of organic compounds and in many cases with a low efficiency, being the synthesis of new derivatives a huge challenge. Recently, some theoretical studies proposed SC as a post-synthesis solution to enhance the SF performance of inefficient materials, by controlling their energy landscape. However, the growing difficulty in reproducing key results in the field of Organic Polaritonics (OP) suggests a poor understanding of the involved phenomena. The major research ambition of this MSCA proposal is to understand the working principles in the OP field and demonstrate that SC can be exploited to enhance the SF efficiency. The implementation of this MSCA proposal will provide a deep knowledge of SC at the molecular scale and how to control it at the macroscale within polaritonic devices, realizing the post-synthetic control of the molecular properties. This achievement will lead to important breakthroughs in Materials Science and Photonics, setting the basis for the OP field. Besides, the proposed research and training activities will expand my experience, research expertise and networks, providing a boost to my career as an independent researcher.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF -Koordinator
20133 Milano
Italien