Hybrid-Solarzellen aus ZnO-Nanostrukturen und konjugierten Polymeren

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Sven Käbisch

Ziel des Stipendiums ist es, Hybrid-Solarzellen bestehend aus Zinkoxid-Nanostrukturen und konjugierten Polymeren herzustellen. Dazu wird mittels Photoelektronenspektroskopie eine fundierte Kenntnis der elektronischen Wechselwirkung an der Grenzfläche von Zinkoxid (ZnO) zu Polymer erarbeitet, um im Anschluss die Solarzellen auf einen möglichst hohen Wirkungsgrad hin zu optimieren. Die ZnO-Nanostrukturen werden mittels gepulster Laserdeposition hergestellt und dienen in den Solarzellen als Elektronenakzeptor. Das Polymer (wie z. B. Poly-3-hexylthiophen (P3HT)) absorbiert aufgrund seines hohen Absorptionsquerschnitts alles einfallende Licht in einer nur rund 100 nm dicken Schicht. Die durch Lichtabsorption erzeugten Elektronen-Loch-Paare diffundieren an die ZnO/Polymer-Grenzfläche und können dort dissoziieren. Die Diffussionslänge der Elektronen-Loch-Paare ist nur rund 10 nm lang, deshalb werden ZnO-Nanostrukturen benötigt, um möglichst vielen Elektronen-Loch-Paaren das Erreichen einer Grenzfläche zu ermöglichen. Durch diesen Ansatz sollen die Vorteile des ZnOs mit den Vorteilen der Polymere kombiniert und die Nachteile minimiert werden.

Förderzeitraum:
01.12.2011 - 30.11.2014

Institut:
Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Physik
Supramolekulare Systeme

Betreuer:
Prof. Dr. Norbert Koch

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Publikationen: