NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2014/belangrijke-hobbel-organische-zonnecellen-genomen-nr-130/

Geprint op :
11 december 2018
16:50:35

FOM-promovendi Fatemeh Jahani en Solmaz Torabi (Rijksuniversiteit Groningen) hebben series moleculaire halfgeleiders ontworpen, gesynthetiseerd en gekarakteriseerd. Ze kunnen van twee nieuwe materialen de diëlektrische constante verhogen. Dat is een eerste, belangrijke stap op weg naar betere organische zonnecellen.

In organische zonnecellen zetten moleculaire halfgeleiders in de actieve laag van de cel de energie van het ingevallen licht om in elektrische energie. Daar zijn meer stappen voor nodig dan in anorganische halfgeleiders. Dat is slecht voor het rendement. Mede daardoor kunnen organische zonnecellen niet op tegen de klassieke zonnecellen gebaseerd op silicium of gallium.

Oplossing werkt in praktijk
Gelukkig is er een theoretische, rigoureuze oplossing voor het probleem: de diëlektrische constante van nieuwe moleculaire materialen zou omhoog moeten naar tien of hoger. Dan kom je in de richting van silicium dat een diëlektrische constante heeft van elf. De praktijk bleek tot nu toe weerbarstig, maar in 2014 publiceerden de Groningse wetenschappers hun eerste experimentele resultaten rond het verhogen van de diëlektrische constante.

Nieuwe materialen
FOM-promovendus Fatemeh Jahani ontwierp en synthetiseerde een aantal series nieuwe moleculaire halfgeleiders. Solmaz Torabi karakteriseerde deze nieuwe materialen. Wat blijkt? De onderzoekers kunnen van twee nieuwe materialen de diëlektrische constante verhogen. Dat doen ze door het invoeren van polaire zijgroepen in de moleculaire structuur.

Volgende stappen
De eerste hobbel, het maken van moleculaire halfgeleiders met een hogere diëlektrische constante, lijkt daarmee overwinbaar. Er zijn nog vele volgende stappen te doen: van materialen met een nog hogere diëlektrische constante, naar betere zonnecellen en naar een schone en betaalbare zonneceltechnologie.

Meer informatie
Fullerene derivatives with increased dielectric constants, F.Jahani, S. Torabi, R.C. Chiechi, L. J.A. Koster, J.C. Hummelen, Chem. Commun. 50, 10645-7, (2014).