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