Dissertation/Thesis Abstract

Merocyanine Dyes as Donor Materials in Vacuum-Deposited Organic Solar Cells: Insights into Structure-Property-Performance Relationships
by Ojala, Antti, Ph.D., Bayerische Julius-Maximilians-Universitaet Wuerzburg (Germany), 2012, 217; 27766751
Abstract (Summary)

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zwischen der Festkörpermorphologie und der Leistung organischer Solarzellen auf der Basis von Merocyanin-Farbstoffen untersucht. Verschiedene analytische Methoden, vor allem optische Untersuchungen und Röntgenbeugung, wurden verwendet, um die Einkristall bzw. Dünnschichtstruktur der Merocyanine aufzuklären. Zusammenhänge zwischen der Festkörperstruktur der Farbstoffe und deren Leistung in Solarzellen wurden eindeutig nachgewiesen. In Kapitel 2 werden die Grundlagen der organischen Photovoltaik erläutert und ein Überblick über den Stand der Forschung auf dem Gebiet der durch Vakuumabscheidung von kleinen Molekülen hergestellten Solarzellen gegeben. Die Technologie der Vakuumverdampfung kleiner Moleküle hat sich in den letzten Jahren rasch weiterentwickelt und steht inzwischen an der Schwelle zur Kommerzialisierung erster Produkte. Vakuumabgeschiedene Solarzellen lassen sich mit hoher Reproduzierbarkeit herstellen und weisen gute Stabilitäten auf. Aus wissenschaftlicher Sicht ist vor allem die gute Verfügbarkeit zahlreicher Donoren und die einfache und exakte Realisierung verschiedenster Bauteilarchitekturen von Interesse. Im Kapitel 3 werden die in dieser Arbeit benutzten Architekturen für die Herstellung und Charakterisierung der Solarzellen vorgestellt und diskutiert. Kapitel 4 präsentiert eine umfassende Studie über die Kristallpackungen der dipolaren Merocyanin-Farbstoffe. Hier wurde vor allem die Wirkung der Dipol-Dipol-Wechselwirkungen auf die gefundenen Strukturmotive in den Kristallstrukturen der Merocyanin-Farbstoffe analysiert. Die statistischen Auswertung zeigt, dass bei einem hohen molekularen Dipolmoment (> 8 D) die Wahrscheinlichkeit für die Anordnung der Moleküle in einer zentrosymmetrischen Raumgruppen erhöht wird. Dimere mit einer antiparallelen Orientierung der Dipolmomente wurden häufig gefunden (Abbildung 1a). Eine detaillierte Untersuchung der Kristallstrukturen zahlreicher Merocyanine, in denen Fischerbase als Donor-Baustein in Kombination mit ...

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Advisor: Würthner , Frank
Commitee:
School: Bayerische Julius-Maximilians-Universitaet Wuerzburg (Germany)
School Location: Germany
Source: DAI-C 81/7(E), Dissertation Abstracts International
Source Type: DISSERTATION
Subjects: Materials science
Keywords: Solar cells
Publication Number: 27766751
ISBN: 9781392413333
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