Technische Universiteit Delft

Zonnecellen
door M&C

Promotie van mevr. J.M. Huijser: "Energy transfer dynamics in molecular layers of porphyria derivations"

25 maart 2008 | 12:30 uur
plaats: Aula TU Delft

Mevrouw Ir. J.M. Huijser | scheikundig ingenieur, Nederland promotor | Prof.dr. L.D.A. Siebbeles (TNW)

Energy transfer dynamics in molecular layers of porphyria derivations De kleurstofgesensibiliseerde zonnecel, gebaseerd op een halfgeleider en een organische kleurstof, is een aantrekkelijk goedkoop alternatief voor siliciumgebaseerde zonnecellen. Absorptie van een foton door de kleurstof leidt tot de vorming van een sterk gebonden elektron-gat paar, ook wel een exciton genoemd. Een essentieel onderdeel van de kleurstofgesensibiliseerde zonnecel is dat excitonverval in aparte ladingen alleen kan plaatsvinden aan het grensvlak tussen halfgeleider en kleurstof. De korte afstand die excitonen kunnen afleggen in de kleurstof heeft geleid tot de ontwikkeling van halfgeleider en kleurstof in een nanogestructureerde configuratie, waarin exciton diffusie overbodig is. Zo`n configuratie leidt echter ook tot minder efficiënte transport van ladingen van het grensvlak tussen de kleurstof en de halfgeleider naar de elektrodes.

In tegenstelling tot kunstmatige kleurstoffen vind exciton diffusie in natuurlijke fotosynthetische systemen plaats over lange afstanden van zo'n 10-20 nanometers. Dit wordt in het algemeen toegeschreven aan de specifieke configuratie van de natuurlijke kleurstofmoleculen. Het doel van dit onderzoek is het verschaffen van inzicht in de relatie tussen de moleculaire organisatie en de exciton diffusielengte. Dit proefschrift behandelt voornamelijk exciton diffusie in verschillende porfyrines met zelforganiserende eigenschappen. Het aanpassen van de moleculaire organisatie heeft geleid tot een toename van de exciton diffusielengte van een paar nanometers naar tientallen nanometers, hetgeen vergelijkbaar is met de exciton diffusielengte in natuurlijke fotosynthetische systemen. Een verdere verbetering van de exciton diffusielengte kan mogelijk gerealiseerd worden door een verdere reductie van wanorde en het vermijden van structurele defecten. Dit biedt het perspectief om een goed gestructureerde kleurstoflaag in een tweelagensysteem met het halfgeleidermateriaal toe te passen, hetgeen zal leiden tot efficiëntere ladingstransport vergeleken met een nanogestructureerd systeem.

Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt kijken in de TU Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.

Laatst gewijzigd: 28 februari 2008