Opis projektu
Wykorzystanie podstawowej funkcjonalności organicznych materiałów krystalicznych w urządzeniach elektronicznych przyszłości
Funkcjonalne organiczne materiały krystaliczne stanowią uniwersalną platformę umożliwiającą projektowanie innowacyjnych oraz tanich urządzeń o lepszych osiągach. Celem finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu ICONICAL jest kontrolowanie dynamiki ładunku i stanu wzbudzonego w takich materiałach w celu uzyskania tej funkcjonalności. Naukowcy będą starali się dostroić właściwości molekularne i kontrolować agregację w stanach krystalicznych, aby móc projektować materiały o określonych właściwościach, takich jak wysoka ruchliwość nośników ładunku i współczynniki dyfuzji ekscytonów. Inna, bardziej złożona funkcja obejmuje rozszczepienie ekscytonów singletowych w celu zwiększenia wydajności ogniw fotowoltaicznych. Naukowcy połączą metody wykorzystywane w dziedzinach syntezy organicznej, chemii obliczeniowej oraz spektroskopii czasowo-rozdzielczej, aby zrozumieć związek między strukturami molekularnymi i półprzewodnikowymi a właściwościami elektronicznymi organicznych materiałów krystalicznych. Zdobycie tej wiedzy przełoży się na wykorzystanie tych materiałów w urządzeniach elektronicznych.
Cel
The aim of the work proposed here is to achieve control over charge and excited state dynamics in organic crystalline materials and in this way to come to solid state materials with explicit built-in functionality. The charge and excited state dynamics do not only depend on the properties of individual molecules but are to a large extent determined by the interactions between multiple molecules. By careful engineering of the properties of individual molecules and of the way they aggregate in the solid crystalline state it is in principle possible to design materials that exhibit a specific functionality. Examples of this are materials that are optimized to give high charge carrier mobilities and high exciton diffusion coefficients. It is also possible to design more complex functionality. An example of this is singlet exciton fission, a process by which one singlet excited state transforms into a combination of two triplet states. This spin-allowed process can in principle increase the efficiency of organic solar cells by a factor 1.5. A second example is upconversion of low energy photons into higher energy photons. This is possible by combining two low-energy triplet excited states into a single singlet excited state by triplet-triplet annihilation. Finally, it is possible gain control over charge separation on the interface of two different materials to increase the charge separation efficiency in photovoltaic cells.
In this work, we will explore ways to achieve control of charge and exciton dynamics in a combined effort including organic synthesis, computational chemistry and time-resolved spectroscopy and conductivity experiments. This research represents a major step forward in the understanding of the relation between molecular and solid state structure and the electronic properties of organic crystalline materials. This is of considerable fundamental interest but also has direct implications for the utilization of these materials in electronic devices.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiainżynieria materiałowakryształy
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwaenergia odnawialnaenergia słonecznafotowoltaika
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka teoretycznafizyka cząstek elementarnychfotony
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykaspektroskopia
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
2628 CN Delft
Niderlandy