Niedrigdimensionale Nano-Architekturen für Lichtemission und Umwandlung von Licht in Strom (LOW-LIGHT)

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Smarsly, seit 10/2022
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465086537

Das Hauptziel von LOW-LIGHT ist es, stabile und hocheffiziente Hybrid-Nanomaterialien für rational zu entwerfen Optoelektronische Anwendungen, einschließlich Lichtsammlung / -umwandlung und Lichtemission, sollen in Proof-of-Concept-Geräten implementiert werden. Die rationale Hybridisierung aller kohlenstoffbasierten Nanoobjekte (Nano Building Blocks, NBBs) und Ihre Formulierung zu stabilen kolloidalen Dispersionen, die für die Verarbeitung von Dünnfilmen bereit sind, sind wesentliche Aktivitäten, die ausmachender Kern der Ziele von LOW-LIGHT. Der Schlüssel zu dieser Entwicklung ist die Kontrolle der Wechselwirkungen und Selbstorganisationseigenschaften der NBBs im Nanobereich, um die Struktur-Eigenschaft-Funktion-Beziehungen in zu optimierendie integrierten Nanosysteme mit dem Ziel, die Perfektion natürlicher Strukturen für die Lichtumwandlung nachzuahmen. Das der von LOW-LIGHT vorgeschlagene Nano-Hybriden-Ansatz stellt somit einen Verschmelzungspunkt zwischen den hocheffizientendar Kommerzielle Lösungen, die hauptsächlich auf anorganischen Stoffen und der rein organischen chamäleonischen Elektronik basieren.Durch die Nutzung der einzigartigen Eigenschaften niedrigdimensionaler Materialien können die einzelnen NBBs auf Kohlenstoffbasis (klein Moleküle, Carbon Dots, Nanoribbons and Nanotubes, Materialien auf Graphenbasis) werden unter Verwendung von a zu Hybriden zusammengesetzt Bottom-up-Ansatz, um die Kontrolle über die unterschiedlichen Komplexitätsgrade der einzelnen Strukturen zu erlangen und zu verfeinern Optimieren Sie die optoelektronischen und Transporteigenschaften der Endmontagen. Das Vorhandensein von hoch austauschbaren NBBsermöglicht die Synthese der besten Anordnung für eine gegebene Zielfunktion, d. h. um intelligente Materialien zu erhalten, die sich darauf beziehendie Heteronanoübergänge (HNJs) vom Typ I (Energieübertragung-ET) oder Typ II (Ladungstransfer-CT). Darüber hinaus das rationale Design (sichergestellt durch die Verwendung modernster Berechnungsmethoden) ermöglicht das Vorscreening der vielen möglichen NBBs Kombinationen zur Feinabstimmung der Energieniveaus zusammen mit einem mechanistischen Einblick in ET und CT Prozesse, die an diesen HNJs auftreten. LOW-LIGHT fördert somit sowohl die Erzeugung eines elektrischen Stroms nach LichtAbsorption und / oder der entgegengesetzte Prozess (d. h. Elektrolumineszenz) mittels effizienter ET und / oder CT bei binärer Schnittstellen basierend auf niedrigdimensionalen Materialien.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Derck Schlettwein
• Kooperationspartner: Dr. Silvio Osella
• Ehemalige Antragstellerin: Professorin Teresa Gatti, Ph.D., bis 10/2022