Kristian Sommer Thygesen

Projekttitel

Computerbaseret design af nye materialer til elektronik og solceller baseret på organiske molekyler

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Min interesse for teoretisk design af materialer opstod under mit speciale, hvor jeg arbejdede med computersimuleringer af elektrontransport i nanostrukturer. Her oplevede jeg, hvordan en yderst kompleks og abstrakt teori som kvantemekanikken, der umiddelbart kan være svær at forbinde med dagligdags fænomener, kan anvendes til at beregne et hav af relevante materialer egenskaber som f.eks. hårdhed, varmekapacitet eller elektrisk ledningsevne. Computeren giver således mulighed for at simulere ”rigtige” eksperimenter og undersøge, hvordan et materiales atomare struktur og sammensætning bestemmer materialets egenskaber.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Der er et stort økonomisk og teknologisk potentiale i at anvende organiske molekyler som foto-absorberende materialer i solceller samt til opbygning af aktive komponenter i elektroniske kredsløb. Organisk baserede teknologier udgør et billigt, fleksibelt og kompakt alternativ til de konventionelle siliciumbaserede løsninger, der anvendes i dag. En udfordring bliver at opnå tilstrækkeligt høj præcision i computerberegningerne for de relevante materialer, som ofte involverer et grænselag mellem et metal og et molekyle, der har meget forskellige elektroniske karakterer. Desuden er der ofte langt fra de idealiserede strukturer, der kan behandles på computeren, til de strukturer, der findes i praksis, hvilket stiller store krav til den anvendte teoretiske model.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Først og fremmest giver det mig mulighed for at etablere min egen uafhængige forskningsgruppe. Den relativt lange tidshorisont på fire år og den høje bemanding giver mulighed for at igangsætte en fokuseret og ambitiøs forskningsindsats, hvor der kan gås mere systematisk til værks, end det normalt er muligt på basis af mindre bevillinger. Desuden giver Sapere Aude-programmet mig mulighed for at strukturere og planlægge min forskning på længere sigt.