Descrizione del modulo "Celle solari organiche e ibride (MD.P06.007.002)"

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  • Descrizione del modulo "Celle solari organiche e ibride (MD.P06.007.002)" (literal)
Tematiche di ricerca
  • Nell'ambito de modulo Celle solari organiche e ibride sono svolte le seguenti attività di ricerca: 1: Fabbricazione di celle solari polimeriche,ibride (organico/nanocristalli colloidali e perovskiti), DSSC. 2:Fabbricazione di dispositivi emettitori di luce organici e ibridi(organico/nanocristalli colloidali) (literal)
Competenze
  • L'attività del modulo celle solari organiche e ibride è interamente svolta dalla Divisione Organici del Laboratorio Nazionale di Nanotecnologia (NNL) dell'Istituto Nanoscienze. In tale attività lavorano circa 10 ricercatori e tecnici tra ingegneri, fisici, e chimici. L'elevato grado di interdisciplinarietà garantisce lo svolgimento di attività complesse. Strumentazione principale disponibile: Co-evaporatore per materiali organici e metalli Co-Evaporatore e-beam per ossidi Sistema per litografia a fascio elettronico (EBL) Sistema FIB Dual Beam Sistemi per deep etching vetro Mask Aligner Laboratorio chimico per sintesi di molecolole e nanocristalli colloidali NMR per solidi, semisolidi e liquidi Pressa per nanoimprinting Fs-Laser accoppiato con streak camera e microscopio confocale Microscopi AFM, STM Xerigrafia Dip Coating linea fabbricazione e caratterizzazione completa Celle solari DSSC e organiche Camera pulita per litografia soft Glove box (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • All'interno dei laboratori della Divisione Organici di NNL sono in via di istallazione Pilot line di produzione di cele solari DSSC. Tale linee di produzione pilota sono cofinanziate da gruppi industriali attivi nel settore delle energie rinnovabili Dispositivi OLEDs vengono progettati e realizzati per applicazione nei seguenti settori: Illuminazione ambienti interni ed esterni; display per TV, cellulari etc; Automotive. Nell'ambito della Commessa nanotecnologie molecolari sono attivati contratti con partner industriali interessati all'applicazione dei dispositivi sviluppati nei settori sopra elencati. (literal)
Tecnologie
  • Tecnologie: Litografia a fascio elettronico (EBL) Litografia e deposizione mediante FIB Fotolitografia Evaporazione termica e assistita da fascio elettronico Sputtering Reactive ion Etching (RIE) Dipping and spin coating (literal)
Obiettivi
  • Principali Obiettivi: 1) Celle solari DSSC rigide con efficienze >11% 2) celle solari organiche ed ibridi con diversi mezzi attivi con efficienze >5%, studio dei fenomeni fondamentali di generazione, ricombinazione, trasporto di foto cariche in sistemi ibridi o completamente organici finalizzato alla fabbricazione ed analisi di dispositivi fotovoltaici completi. 3) Celle solari ibride basate su perovskiti con elevata efficienza. 4) Dispositivi OLED a tripla cavità con emissione nel bianco con CRI> 90, efficienza incrementata di un fattore >1.5 rispetto strutture a singola cavità, dipendenza del colore dall'angolo di raccolta < 10% per variazione dell'angolo di 60° (literal)
Stato dell'arte
  • Dispositivi elettronici, optoelettronici e biomedicali basati su composti organici hanno avuto negli ultimi anni un crescente sviluppo in virtù delle caratteristiche peculiari, quali estrema modulazione delle proprietà elettro-ottiche, basso costo di produzione e tecniche di deposizione economiche, di questi materiali. Celle solari elettrolitiche (dye sensitized solar cells, DSSC) iniziano ad avere efficienze di conversione paragonabili a quelle basate sul silicio amorfo, tuttavia, ai fini della commercializzazione, la stabilità di questi dispositivi deve essere migliorata. A tal scopo di recente hanno attratto un notevole interesse della comunità scientifica celle solari ibride a stato solido basate su nanocristalli colloidali, molecole organiche, e perovskiti ibride che hanno le potenzialità di migliorare le prestazioni e i tempi di vita mantenendo un basso costo di produzione. Nel campo dei dispositivi emettitori di luce, i dispositivi OLEDs hanno raggiunto performaces in termini di luminanze, tempi di vita ed efficienze compatibili con applicazioni industriali e sono attualmente commercializzati per uso in display, monitors etc. (literal)
Tecniche di indagine
  • Tecniche di indagine: Principali tecniche di indagine: Microscopia a forza atomica Microscopia elettronica Elettro-luminescenza/fosforescenza Foto-luminescenza/fosforescenza Microscopia confocale spettroscopia risolta in tempo e spazialmente Misura dell' efficienza di conversione e di fotocorrente di celle solari (literal)
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