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HEiKA in magazine lookKIT 2014/3
title lookKIT 14/3

KITs research magazine lookKIT features in the issue 3/2014, pg 68 ff an article on the HEiKA project of Patric Meyer (Uni HD/ZI) and Björn Hein (KIT).

Contact

Dr. Regine Kleber and

María García

infoHjt6∂heika-research de

(ProMorphe) Prozess - Morphologie Zusammenhänge und Strukturaufklärung von Nanoschichten für die organische Elektronik ‒ Substrateinfluss und Prozessdynamik

(ProMorphe) Prozess - Morphologie Zusammenhänge und Strukturaufklärung von Nanoschichten für die organische Elektronik ‒ Substrateinfluss und Prozessdynamik
Contact:

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kowalsky, contact
Kirchhoff-Institute for Physics, Heidelberg University

Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Schabel, contact
Institue for Thermal Process Engineering (TVT), KIT

 

Project Group:

Organic Electronics

Partner:

Porf. Dr.-Ing. Wolfgang Kowalsky

Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Schabel

Startdate:

01.01.2014

Enddate:

31.12.2014

Das Kernstück organischer Solarzellen ist die photoaktive Schicht, die in einem Abscheidungsprozess auf ein Trägermaterial appliziert wird. Die sich während dieses Prozessschrittes einstellende Nanomorphologie der Aktivmaterialien ist dabei ein maßgebliches Kriterium für die Bauteileffizienz.
Das vorliegende Projekt hat zum Ziel den Einfluss der Trägerschichten auf die Nanomorphologie von organischen Halbleiterschichten zu untersuchen mit besonderem Augenmerk auf den Substrat- und Schichtdickeneinfluss, sowie die Dynamik der Herstellung dieser Schichten. In früheren eigenen Arbeiten wurde gezeigt, dass je nachdem wie schnell der Verfestigungsschritt abläuft, sich unterschiedliche Schichteigenschaften einstellen können. Neueste eigene Vorarbeiten zeigen außerdem, dass die Eigenschaften in zunehmend nanoskaligen Einzelschichten sehr stark abhängig von deren Schichtdicke sind. Erste Messungen zeigen hier um mehrere Größenordnungen sich verändernde thermodynamische und kinetische Größen, was erhebliche und noch weitgehend unbekannte Auswirkungen auf die Herstellung dieser Schichtsysteme hat. Eine Annahme dazu ist, dass bei solch dünnen Schichten Oberflächeneffekte die sich ergebenden Eigenschaften dominieren. Interpretationsansätze dazu werden im Zusammenhang mit Morphologie und Strukturaufklärung gesucht.
In unserem Projekt werden organische Halbleiterschichten in einem standardisierten Prozess am KIT (AG Schabel/Scharfer) hergestellt, Trocknungskinetik, Schichtdicke und Trägersubstrat als Prozessparameter variiert und deren Auswirkung auf die Nanomorphologie elektronenmikroskopisch an der Universität Heidelberg (AG Kowalsky/Schroeder) bestimmt. Für eine Charakterisierung auf der Nanoskala sind extrem hochauflösende und sensitive bildgebende Messmethoden notwendig, die an der Universität Heidelberg insbesondere mit Carbon-basierten Materialsystemen vorhanden sind. Ergebnisse sollen als Vorarbeiten für ein durch die DFG gefördertes gemeinsames Vorhaben dienen, um die Gesamtzusammenhänge dann in einem Folgeprojekt tiefgreifender untersuchen zu können.