Project R-5795

Titel

FWO onderzoeksproject: Fullereen-vrije bulk heterojunctie organische zonnecellen verwerkbaar vanuit oplossing

Abstract

Organische zonnecellen (OSCs) vormen een klasse van dunne-film fotovoltaics die aantrekkelijke vooruitzichten bieden voor hernieuwbare energieproductie door het bieden van low-cost, flexibele en esthetisch aantrekkelijke apparaten die te printen zijn op grote oppervlakken. In bulk heterojunctie (BHJ) OSCs, worden elektron donor en acceptor moleculen intiem gemengd in de foto actieve laag. Dankzij toenemende inzichten in de onderliggende fysieke fenomenen, apparaat optimalisatie en chemische engineering van een groot aantal donor materialen, is de labo efficiëntie van deze apparaten standvastig gestegen van 5 naar 10%, wat dichtbij de verklaarde drempelwaarde ligt voor commerciële applicaties. Tot nu, blijken fullerenen de meest superieure elektron acceptoren. De beloftes van meer generische en veelzijdige low-cost non-fullereen acceptoren moeten nog vervuld worden. De omvangrijke fundamentele kennis verkregen over de voorbije jaren over conventionele fullereen-gebaseerde OSCs, bied nu een stevige basis voor belangrijke sprongen vooruit naar de ontwikkeling van nieuwe materiaalcombinaties. In dit project zullen we de cruciale factoren onderzoeken die een hoge prestatie in fullereen-vrije OSCs toelaten, ook zullen we nieuwe mengelingen van geavanceerde donors en acceptoren ontwerpen. Door de 'foton-oogst', mengsel morfologie en ladingsscheiding en - transport te optimaliseren met tegelijk een reductie in de recombinatieverliezen, doelt dit project op verhoogde apparaat efficienties - tot het niveau van fullereen-gebaseerde OSCs en hier uiteindelijk voorbij - en een substantiële fundamentele bijdrage aan dit meeslepende onderzoeksveld.

Periode

01 januari 2015 - 31 december 2018