In diesem Projekt werden polymere Solarzellen untersucht, deren photoaktive Schichten aus Polymeren bestehen bzw. bei hybrid-polymeren Solarzellen durch anorganische Halbleiter ergänzt werden. Polymere Solarzellen lassen sich (potentiell) kostengünstig und unter verhältnismässig einfachen Produktionsbedingungen herstellen. Durch die geringe Dicke ergeben sich völlig neue Anwendungsbereiche, z.B. auf Textilien.
Jedoch sind polymere Solarzellen in ihrem Wirkungsgrad den herkömmlichen auf Silizium basierenden Zellen bisher noch unterlegen. In einem Kooperationsprojekt der Universität Ulm und der TU Eindhoven (Prof. Janssen) konnte gezeigt werden, dass die Effizienz polymerer Solarzellen stark von der geometrischen Struktur des Kompositmaterials abhängt.

Zur Analyse der Korrelation von Morphologie und Leistungsfähigkeit und zur Detektion verbesserter Strukturen wird ein stochastisches Simulationsmodell der Morphologie polymerer Solarzellen entwickelt.

Zielstellung: Virtuelles Materialdesign

• Entwicklung und Anpassung eines stochastischen Strukturmodells der photoaktiven Schicht von polymeren Solarzellen
• Simulation von physikalischen Prozessen in simulierten Strukturen
• Quantifikation des Zusammenhanges zwischen Effizienz und Morphologie
• Identifikation verbesserter Morphologien durch Computerexperimente

Dieses Forschungsprojekt ist in das Schwerpunktprogramm "Elementarprozesse der organischen Photovoltaik" ( SPP1355) der DFG eingebunden.

 

Ansprechpartner: Prof. Schmidt, Daniel Westhoff