Danmarks Frie Forskningsfond - Teknologi og Produktion - Extended-Tetrathiafulvalene-Porphyrin Donor Materials for Organic

Project: Research

Project Details

Description

Organic photovoltaics (OPV) are an attractive technology in green energy.
Continued advancements in fundamental research have rendered these systems
more efficient and stable, shifting the focus to creating commercially viable
technology. In this proposal, we aim to develop a new class of electron-donor
molecules for bulk heterojunction (BHJ) solar cells. These molecules consist of ptype semiconducting tetrathiafulvalenes (TTFs) conjugated to a porphyrin chromophore. By conjugating through the meso position, the TTF becomes
extended through the porphyrin core, yielding a quinoidal saddle shaped molecule with increased absorption in the solar spectrum and suitable oxidation potential. In concert, such features are extremely attractive for OPVs. We believe that through this program we will ultimately develop an ideal candidate for BHJ with novel acceptors covering classical PCBMs and well-matched non-fullerene acceptors, such as IDTBR and IEICO.

Layman's description

Udviklingen I tredjeverdenslande har øget forventningerne til produktionen af el i 2050. Heraf estimeres det at næsten halvdelen af den forøgelse skal komme fra
grøn energi. Solcelle-teknologien er i rivende udvikling og især organiske solceller er i fokus. Disse organiske solceller er fleksible, billige at producere og kan virke både inden- og udendørs. Desværre er de endnu ikke så effektive og stabiliteten skal også forbedres før at man kan se et kommercielt potentiale. I dette projekt vil vi arbejde med to typer af molekyler der er interessante med hensyn til molekylær elektronik og netop solceller. Tetrathiafulvalen (TTF) er et lille molekyle som virker elektron-donerende. Op gennem 70’erne var der stor interesse for dette molekyle, da det viste sig at være superledende (ingen modstand og tab af energi) når det blev blandet med en passende elektron-acceptor. TTF har vist sig at være en god halvleder der kan transportere positive ladninger. Porphyrin, kendt som ”The Pigment of Life”, er ansvarlig for den grønne farve i planter. Det er netop en udgave af porphyrin (Klorofyl) som er ansvarlig for den grønne farve af planter og deres mulighed for at optage energi fra sollys. Kombinationen af disse to molekyler til at lave nye elektron-donor molekyler indenfor organiske solceller forventes at øge evnen til at fange sollyset samtidig med at transporten af elektroner og de positive huller som de skaber kan bevæge sig mere effektivt og uden at molekylerne går i stykker.
StatusActive
Effective start/end date01/09/202030/09/2023