Singletové štěpení
Cíle projektu
Singletové štěpení je obvykle málo účinný proces, ve kterém molekulární chromofor excitovaný do svého singletového stavu sdílí energii se základním stavem sousedního chromoforu za vzniku páru tripletů excitovaných chromoforů. Bylo potvrzeno, že za předpokladu, že by tento proces byl účinný a každý takto vzniklý triplet poskytl pár elektron/díra, by limit pro účinnost solárního článku (1/3) byl zvýšen téměř na 1/2. Detaily celého procesu nejsou zcela pochopeny a zvláště není jasné, jakou strukturu a vzájemnou polohu chromoforů mají látky mít. V tomto projektu navrhujeme využít kvantově chemickou teorii pro nalezení zákonitostí vedoucích k návrhu nových struktur pro chromofory i jejich spojení. Takto získané vhodné struktury připravíme a následně proměříme jejich fotofyzikální charakteristiky, abychom určili výtěžek tripletových stavů z procesu singletového štěpení. Výsledky využijeme pro další zpřesnění a úpravu pravidel pro návrh úspěšných struktur. Výsledkem bude rozšíření typů struktur vykazujících singletové štěpení a pokrok v návrhu fotovoltaických solárních článků.
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Hlavní účastníci
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
15-19143S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Singlet Fission
Anotace anglicky
Singlet fission is a usually inefficient process in which a molecular chromophore excited into its singlet state shares energy with a nearby ground state chromophore, producing a pair of triplet excited chromophores, at first coupled into an overall singlet. It has been pointed out that if it were fully efficient and if each triplet produced an electron-hole pair, it would permit the theoretical efficiency limit of 1/3 for a single junction solar cell to be increased to almost 1/2. Unfortunately, the details of the singlet fission process are not well understood, and the requirements for the design of an effective molecular sensitizer are not clear. We propose to use quantum chemical theory to develop the needed structure design rules, both for chromophores and inter-chromophore coupling. We will synthesize the optimal candidates and perform photophysical measurements to determine their singlet fission triplet yields. The results will be used to verify and further improve the design rules. The project aims to expand the limited range of structures undergoing singlet fission.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
CEP - vedlejší obor
CC - Organická chemie
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10401 - Organic chemistry
10403 - Physical chemistry
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt byl zaměřen na identifikaci systémů s potenciálem pro singletové štěpení. Vedl k pokroku v oblasti kvantově-chemických výpočtů a byla získána i řada experimentálních výsledků. Projekt má potenciál i pro praktické využití v oblasti využití solární energie. Závěrečná karta by mohla být důkladnější. Projekt vedl k velkému počtu publikací a přednášek.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2015
Ukončení řešení
31. 12. 2017
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
5. 4. 2017
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Datum dodání záznamu
4. 5. 2018
Finance
Celkové uznané náklady
10 480 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
10 480 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
10 480 tis. Kč
Statní podpora
10 480 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Doba řešení
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017