Funktionelle Blockcopolymere für photovoltaische Anwendungen
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Zusammenfassung der Dissertation von Pablo A. Walter
Thema der Arbeit: Funktionelle Blockcopolymere für photovoltaische Anwendungen
Im Zentrum dieser Dissertation stand die Erarbeitung eines Konzepts zum Bau
neuartiger Solarzellen auf der Basis von Blockcopolymeren aus Elektronendonatorund
Akzeptorblöcken. Dabei soll die Nanophasenseparation in Blockcopolymeren zur
Kontrolle und Beeinflussung der Morphologie der Akzeptor- und
Donatorkomponenten benutzt werden. Die Blockcopolymere müssen damit alle
Materialeigenschaften vereinen, die für den Betrieb einer
Solarzelle notwendig sind.
Um diesem Ziel gerecht zu werden, war es notwendig, sowohl Monomere als auch
neuartige monofunktionale Farbstoffe herzustellen. Es wurden gezielt funktionale
Homopolymere und Diblockcopolymeren hergestellt. Es gelang ferner, sowohl die
Homopolymere als auch die Blockcopolymere mittels Farbstoffen zu funktionalisieren.
Im Zuge der Charakterisierung war es möglich, im Bereich der Polymeranalyse die
Glastemperaturen, die Molekulargewichte und die Polydispersitäten zu bestimmen.
Des Weiteren galt es, im Rahmen der polymeranalogen Umsetzungen, Möglichkeiten
zur gezielten Bestimmung der angebundenen Farbstoffmenge zu entwickeln.
Bezüglich der Materialeigenschaften wurden, die HOMOs und die LUMOs der
funktionalen Block- und Homopolymere bestimmt. Mittels TEM war es auch erstmals
möglich, die Phasenseparation der beiden Blöcke deutlich zu machen.
Somit ist es gelungen, neue funktionale Blockcopolymere herzustellen und diese bei
dem Bau von neuen
polymerbasierten Solarzellen einzusetzen. Es konnte gezeigt
werden, dass das Konzept prinzipiell funktioniert.