Aktuelle Projekte

Aktuelle Forschungsprojekte der AG Schlettwein:

Kinetische Untersuchungen von elektrochromen Dünnfilmen für den Einsatz in Smart Windows

Durchgeführt von Thi Hai Quyen Nguyen

Wolframoxid und perfluorierte Phthalocyanine werden für den Einsatz als elektrochrome Materialien in Smart Windows untersucht. Die elektrochromen Dünnfilme werden mittels Rotationsbeschichtung und physikalischer Gasphasenabscheidung hergestellt. Durch Variation der Schichteigenschaften wird versucht, den Ladungstransport an der Grenzfläche zwischen Elektrolyt und der elektrochromen Schicht sowie den Schaltprozess zwischen dem entfärbten und gefärbten Zustand der Schicht zu optimieren. Dabei spielen für das elektrochrome Schaltverhalten die innere Schichtstruktur und auch die Schichtzusammensetzung eine entscheidende Rolle.

Poröse Schichten für Photoanoden in farbstoffsensibilisierten Solarzellen

Durchgeführt von Andreas Ringleb

Zinkoxid (ZnO) wird für die Herstellung von porösen Schichten in farbstoffsensibilisierten Solarzellen verwendet. Der Einbau von Mg-Atomen anstelle von Zn-Atomen in das Kristallgitter von ZnO, führt zu einer Vergrößerung der Bandlücke in Abhängigkeit von dem gewählten Mg-Gehalt. Diese Variablität wird für die Verringerung von Injektionsverlusten und damit zu höheren Ausgangsspannung der Solarzelle genutzt. Synthese von ZnO und MgZnO geschieht nasschemisch in Form von Nanopartikeln, elektrochemisch sowie mittels Atomlagenabscheidung.

Elektrische Kontakteinstellung in organischen Halbleiterbauteilen (OLED & OFET)

Durchgeführt von Pascal Schweitzer

Kontaktwiderstände limitieren die Leistungsfähigkeit hybrid-organischer Halbleiterbauteile signifikant. Durch Energiebarrieren für den Transport von Ladungsträgern und unzureichende Kontaktqualität an den Grenzflächen organischer Leuchtdioden (OLED) kommt es zu Energieverlusten und reduzierter Lichtintensität. Eine Optimierung der Grenzflächen und der Bauteilarchitektur sowie die Abstimmung der Energieniveaus der in Kontakt stehenden Materialien ist damit wichtig für effiziente Bauteile. In den weniger bekannten organischen Feldeffekt-Transistoren (OFET) können diese Kontaktwiderstände z.B. mittels Kelvin-Sonden-Kraftmikroskopie (KPFM) lokal untersucht werden, um wichtige Einflussfaktoren zu identifizieren, die auch die Effizienz der OLEDs beeinflussen.

DFG-geförderte Forschungsprojekte:

Mechanistic analysis of dye regeneration and recombination processes at dye-sensitized solar cells using microelectrochemical experiments (Link)

Untersuchung von Ladungstrennung und -migration in bleifreien Perowskit-basierten Dünnfilmen and photovoltaische Anwendungen unter Verwendung von breitband optischen Techniken und elektrischen Charakterisierungsmethoden (Link)

Durchgeführt von Jonas Horn

Bleihalogenid-Perowskitmaterialen konnten im letzten Jahrzehnt äußerst erfolgreich in Dünnschichtsolarzellen eingesetzt werden – bleiben aber problematisch bezüglich ihrer Stabilität sowie der Giftigkeit der entstehenden wasserlöslichen Bleisalze. Daher werden in diesem Projekt neue bleifreie Perowskitabsorbermaterialien präpariert und charakterisiert. Besonderes Augenmerk wird, neben der Stabilität, auf die Kontakteinstellung sowie die Eigenschaften der Grenzfläche zu den angrenzenden ladungsträgerselektiven Schichten gelegt, da diese essentiell für die Funktion der Solarzelle sind.

DFG-Graduiertenkolleg 2204