Projektbeschreibung
Bessere Ausnutzung des Lichts in organischen Photodetektoren und Solarzellen
Organische Photodektoren und organische Solarzellen arbeiten beide mit einem Dünnschichtfilm aus einer Mischung von Elektronendonatoren- und akzeptoren, der zwischen einer durchlässigen und einer reflektierenden Elektrode liegt. Das EU-finanzierte Projekt RCE-OPP will nun die Leistung solcher Anlagen erhöhen, indem es bessere Wissensgrundlagen über die Effekte von Hohlraumresonatoren schafft. Im Projekt sollen mit Hohlraumresonatoren erweiterte Photodetektoren gefertigt werden, deren Akzeptor nicht aus Fullerenen besteht und die mit größeren Wellenlängen arbeiten als gängige organische Photodektoren. Um die Leistung von organischen Solarzellen zu erhöhen, wird die Resonanzwellenlänge des Hohlraums an die jeweilige Absorptionswellenlänge des Donators oder des Akzeptors angeglichen. Mit diesem Ansatz sollten sich die großen Spannungseinbußen und Verluste in der Lichtabsorption der derzeit genutzten organischen Solaranlagen vermeiden lassen.
Ziel
Organic photo-detecting devices (OPDs) and solar cells (OSCs) both rely on thin films containing blends of electron donors and acceptors, sandwiched between transmissive and reflective electrodes. This project aims to significantly enhance the performance of such devices, by understanding and manipulating resonant optical cavity effects implemented in this simple device architecture. By tuning the cavity resonance wavelength within the optical gap of both donor and acceptor, weak absorption of intermolecular charge transfer (CT) states is significantly enhanced, opening up opportunities to extend the absorption window to longer wavelengths. Using recently reported new non-fullerene acceptors, we will fabricate and characterize wavelength selective resonant cavity enhanced OPDs with high external quantum efficiencies and short response times, operating at longer wavelengths (>1200 nm) than the current state-of-the-art OPDs. To improve OSC performance, we will tune the cavity resonance wavelength to the optical absorption peak wavelength of either the strongly absorbing donor or acceptor. This results in strong light-matter effects causing a redshift of the absorption onset. This approach will be exploited to overcome the rather large voltage losses and optical absorption losses in state-of-the-art OSC devices.
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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