MOE-Fellowship: Evgenija Milinkovic

Optimization of titanium-dioxide photoanode with fullerene derivatives for improvement of efficiency of Dye Sensitized Solar Cells

Ziel meines Forschungsprojekts „Optimierung von Titandioxid-Photoanoden mit Fullerenderivaten zur Verbesserung der Effizienz von farbstoffsensibilisierten Solarzellen“ ist die Implementierung neu synthetisierter Fullerenderivate in farbstoffsensibilisierten Solarzellen. Dadurch soll eine effizientere Ladungssammlung in den Photoanoden aufgrund verminderter Rekombination und folglich ein verbesserter Wirkungsgrad der Solarzellen erreicht werden. Farbstoffsensibilisierten Solarzellen gelten als eine vielversprechende Alternativen zu bestehenden Photovoltaiktechnologien und tragen zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen bei. Sie werden intensiv erforscht, da sie kostengünstig, einfach herzustellen, ungiftig und relativ stabil sind. Allerdings leidet der effiziente Betrieb noch immer unter starken Rekombinationsverlusten, so dass weitere Untersuchungen zur Verbesserung ihrer Leistung erforderlich sind. Dieses Projekt konzentriert sich auf die Anwendung neuartiger Fullerenderivate mit verbesserter Löslichkeit auf der Photoanode von farbstoffsensibilisierten Solarzellen. Fulleren (C60) und seine Derivate stellen eine besondere Gruppe organischer Halbleiter dar, die hauptsächlich n-Typ-Halbleiter sind, zu denen auch Titandioxid gehört. Daher besitzen sie ein großes Potenzial für die Anwendung in der Photovoltaik. Die Idee der Implementierung von Fullerenderivaten in farbstoffsensibilisierten Solarzellen besteht darin, ihre Leistung sowohl als Zwischenschicht zwischen dem Farbstoff und der mesoporösen Titandioxid (TiO2)-Schicht als auch als eigenständige Elektronentransportschicht (ETL) ohne Verwendung von TiO2 zu untersuchen. Bei beiden Ansätzen sind Veränderungen in der Rekombinationskinetik zu erwarten. Darüber hinaus würde der zweite Ansatz es sogar ermöglichen, die energieintensiv gesinterten TiO2-Schichten zu ersetzen.

AZ: 30024/022

Zeitraum

07.02.2024 - 06.02.2025

Land

Balkan

Institut

Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) Institut für Angewandte Physik

E-Mail

Mail

Betreuer

Prof. Dr. Derck Schlettwein