Exciton transformation in supramolecular polymers for energy conversion
Project goals
We propose to develop new metallo-supramolecular polymers that provide efficient transport and transformations of excitons of different multiplicity and energy. The polymers with different main-chain chromophores and different geometries of coordination centres will be designed and prepared on the basis of conformational analysis and quantum mechanical calculations of exoenergicity, reorganization energy and transition rates. Mutual orientation of the planes of the neighbouring chromophores will be tuned by the geometry of coordination centres while the interactions of adjacent chains in solid polymers mainly by the introduced substituents that should also suppress the undesired excimer formation, decrease the Davydov splitting and optimize the transfer integrals. Transport, dissociation, and recombination of excitons in these materials will be studied on their thin films with a focus on the bimolecular process of singlet exciton fission that can be potentially applied to increase the power efficiency of solar cells.
Keywords
supramolecular polymersexcitonsphotovoltaicsenergy conversion
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-02005S
Alternative language
Project name in Czech
Transformace excitonů v supramolekulárních polymerech pro konverzi energie
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na vývoj nových konjugovaných oligomerů a supramolekulárních polymerů s cílem získat stabilní struktury vhodné pro transport a přeměnu excitonů s různou multiplicitou a energií. Na základě konformační analýzy a kvantově chemických výpočtů exoenergicity, reorganizační energie a přechodových integrálů budou navrženy a cíleně připravovány metalosupramolekulární polymery s různou strukturou chromoforů a různou geometrií koordinačních center a tím i vzájemnou orientací rovin chromoforů sousedících monomerních jednotek. Nadmolekulární uspořádání řetězců bude ovlivňováno substituenty, které by měly omezit tvorbu excimerů a Davydovovo štěpení a zároveň optimalizovat překryvy jejich molekulárních orbitalů. Na tenkých vrstvách těchto materiálů budou studovány procesy transportu, disociace a rekombinace excitonů a zejména bimolekulární procesy štěpení excitonů umožňující zvýšení energetické účinnosti solárních článků.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
7,877 thou. CZK
Public financial support
7,877 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 877 CZK thou.
Public support
7 877 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Materials engineering
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024