Von der Kunst zur Anwendung: supramolekulare Netzwerke

Technische Universität München (TUM) arbeitet an Photovoltaik aus selbstorganisierenden supramolekularen Netzwerken
Organische Photovoltaik (OPV) wird von vielen als Einstieg in eine kostengünstigere Stromerzeugung angesehen. Eine der noch zu lösenden Herausforderungen ist die geringe Ordnung der dünnen Schichten auf den Elektroden.

Einen neuen Ansatz präsentiert nun ein Team von Wissenschaftlern der TUM: Auf Graphenoberflächen bauten sie photoaktive Schichten aus sich selbst organisierenden molekularen Netzwerken.
Ihre Forschungsergebnisse eröffnen interessante, neue Möglichkeiten, opto-elektronische Bauelemente molekülgenau herzustellen.
Forscher der Fakultäten für Physik und für Chemie der TU München, des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) und der Université de Strasbourg (UdS) haben nun Farbstoffmoleküle so modifiziert, dass sie als Bausteine für selbstorganisierende molekulare Netzwerke einsetzbar sind.
Auf der atomar glatten Oberfläche einer Graphenschicht auf Diamant formen die Moleküle die Zielarchitektur von selbst, ähnlich wie bei Proteinen oder in der DNA-Nanotechnologie. Die einzige treibende Kraft sind dabei die eingebauten, supramolekularen Wechselwirkungen auf der Basis von Wasserstoffbrücken. Wie erwartet produzierten die fertigen Netzwerke bei Belichtung Strom.
"Lange Zeit galten die selbstorganisierenden molekularen Architekturen eher als Kunst",  sagt PD Dr. Friedrich Esch, einer der Autoren der Arbeit. "Mit dieser Publikation präsentieren wir zum ersten Mal eine ernsthafte praktische Anwendung dieser Technologie."


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