Eterogiunzioni bulk di film sottili molecolari nanostrutturati per celle fotovoltaiche flessibili ad alta efficienza

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

In questo progetto le tre Unità di Ricerca e cioè quelle dell'Università di Palermo (URPa), dell'Università di Padova (URPd) e del CNR di Napoli (URNa), guidate rispetivamente da Bruno Pignataro (BP), Enzo Menna (EM) e Roberto Improta (RI) intendono cooperare per un periodo di tre anni.Le loro competenze sono varie e complementari mostrando punte importanti nei campi delle nano strutture funzionalizzate e dei film sottili(BP), nella sintesi di nano strutture di carbonio inclusi fullureni e nano tubi derivatizzati (EM) e nello sviluppo e applicazioni di metodi quantomeccanici per lo studio di sistemi complessi (RI).Essi saranno supportati da circa altre 15 unità di personale (ricercatori,studenti PhD, giovani ricercatori, ecc.) e faranno uso di un vasto arsenale di apparecchiature e facilities dei loro Laboratori e Istituzioni.Se sarà necessario, faranno poi uso della loro rete di collaborazioni che includono differenti Centri di Eccellenza come per esempio la Scuola Normale di Pisa el'Istituto Fraunhofer per i Sistemi ad Energia Solare di Freiburg (Germania) o Imprese importanti come la STMicroelectronics.La natura di questo network è stata pensata per mettere su un Team che dovrebbe permetter di superare i limiti tradizionali dei settori scientifici-disciplinari attraverso la partecipazione di ricercatori provenienti da differenti aree della Scienza dei Materiali, Chimica Fisica, Chimica Organica e Chimica Computazionale.La proposta si riferisce ai seguenti concetti e obiettivi.La rete vuole sviluppare, in modo sinergico tra le varie Unità, nuovi insiemi di materiali, nuovi approcci sintetici, nuovi processi per film sottili, nuove architetture dimateriali complessi e nuovi approcci modellistici per scoprire efficienze di conversione energetica, in celle fotovoltaiche a etero giunzione bulk (BHJ) in film sottile, migliori rispetto a quelle attualmente disponibili, che nel caso di celle solari organiche è stata dimostrata essere 5.15 % in un'area di circa 1 cm2. Inoltre il network sarà impegnato a massimizzare la competitività in termini di rapporto efficienza/costo, principalmente sviluppando processi totalmente in soluzione.In particolare, saranno realizzate architetture di film sottili completamente organici e ibridi (organico-inorganico).Le nuove sintesi dei sistemi molecolari si riferiscono a:i. Nanotubi di carbonio a parete singola (SWCNT) derivatizzati solubili racchiudenti nuove unità foto attive o funzionalizzati esternamente da antenne molecolari;ii. Nano particelle di semiconduttori inorganici funzionalizzate da un guscio organico.Saranno quindi realizzati film sottili sotto forma di BHJ (spessi circa 100 nm per assicurare un trasporto efficiente dei trasportatori di carica ai contatti). Ciò con un controllo su scala nanometrica e combinando a coppie gli accettori in i. o in ii. con sistemi donatori con particolare interesse ai polimeri di basso gap di banda, come politiofeni e polivinileni.Al fine di ottimizzare le proprietà di film sottili, le BHJ di cui sopra saranno ingegnerizzate attraverso i seguenti step, accorgimenti e procedimenti concettuali:-Cambiando le condizioni e/o metodi di preparazione-Comprendendo la morfologia attraverso la caratterizzazione delle strutture a film sottile con risoluzione spaziale su scala nanometrica- Caratterizzando le proprietà elettriche ed ottiche mediante spettroscopia di assorbimento convenzionale e misure elettriche- Sfruttando un feedback teorico che simula per ogni sistema donatore - accettore le proprietà chimiche e fisicheIl progetto seguirà poi differenti strategie, come quell
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/08 → …