Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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MO: Molekülphysik

MO 23: Femtosecond Spectroscopy

MO 23.1: Vortrag

Samstag, 5. März 2005, 14:00–14:15, HU 2091

Untersuchung der Triplettbildung in Farbstoff/ Halbleitersystemen — •Martin O. Lenz und Josef Wachtveitl — Universität Frankfurt, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Marie-Curie-Str. 11, 60439 Frankfurt/ Main

Photosensibilisierte Halbleiter spielen eine zentrale Rolle bei neuartigen Solarzellen wie z.B. der Grätzel-Zelle. Um den Elektronen-Transfer bei dieser Art von Solarzellen besser verstehen zu können und diese weiter zu optimieren, werden verschiedene Farbstoffe mit unterschiedlichen elektronischen Kopplungsstärken untersucht und im Hinblick auf die Dynamik der Elektronen-Injektion charakterisiert, u.a. auch Merocyanine. Für diese Moleküle ist bekannt, dass es nach Photoanregung zur Bildung eines langlebigen Triplett-Zustandes kommen kann.

Mittels zeitaufgelöster breitbandiger UV-VIS-Femtosekunden-Absorptionsspektroskopie haben wir sowohl die Dynamik purer Merocyanine nach Photanregung als auch die Dynamik des Elektronen-Transfers verschiedener Merocyanin-Halbleiter-Systeme untersucht. Dabei wurde neben der Elektronen-Injektion und der Entstehung des Kations beobachtet, dass die Effizienz und die Rate der Bildung des Triplett-Zustandes durch Kopplung an Halbleiter-Kolloide beeinflusst werden kann. Für gekoppelte reaktive Systeme (Merocyanin/TiO₂) kommt es zu keiner Besetzung dieses Zustandes, im Falle von gekoppelten nicht-reaktiven Systemen (Merocyanin/ZrO₂) ist die Besetzung des Tripletts im Vergleich zu reinen Farbstoffsystemen verlangsamt. Diese Beobachtungen sollen im Hinblick auf mögliche Konsequenzen für eine weitere Entwicklung von Farbstoff/Halbleitersystemen diskutiert werden.