Vida Engmann

Projekttitel

mayoPV: Designing intrinsically stable organic semiconductor ”mayonnaise” blends for high-performing organic solar cells

Hvad handler dit projekt om?

Vi har brug for nye typer solceller, der kan installeres overalt. Organiske solceller er attraktive – sammenlignet med andre vedvarende energiteknologier, har de den laveste energitilbagebetalingstid, og de udleder mindst CO2/kWh. De er også gennemsigtige, fleksible, lette og lavet af billige og let tilgængelige materialer og trykteknikker, alt sammen muligt at producere i Europa. I de seneste år er deres effektivitet steget i vejret – og nåede over 19%. Dette blev muliggjort af en ny type molekyler, de Non-fulleren-acceptorer. Men disse molekyler introducerer en stor udfordring. På grund af deres plane geometri har de en affinitet til at aggregere, hvilket forårsager morfologiske ændringer, der reducerer solcellernes effektivitet over tid. Dette sker ud over den velkendte fotooxidation. I mayoPV arbejder jeg på at gøre organiske solceller mere stabile ved at addressere disse effekter.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Som barn var jeg altid fascineret af biblioteker med deres gamle højloftede rum med endeløse rækker af bøger, som hver venter på at blive åbnet, og så tage dig til et andet spændende, endnu ukendt rum – matematiske gåder, japanske bogstaver, kemiske reaktioner og græsk mytologi var blandt de foretrukne. Interessen for naturvidenskab fortsatte over tid og bragte mig til sidst i praktik hos et organisk solcellelaboratorium, hvor jeg forelskede mig i den usædvanlige verden af polymerer. Lige siden støder jeg altid på et nyt spændende spørgsmål, som jeg gerne vil finde ud af, og derfor bliver jeg i den videnskabelige forskning.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Organiske halvledere, som dem i organiske solceller, er stærke lysabsorbere. Men den absorberede energi i disse systemer går også hurtigt tabt – på grund af rekombination. Derfor, for at udtrække elektroner og undgå rekombinationseffekter, skal vi blande de elektronrige donor- og elektronfattige acceptormolekyler. Men denne sammenblanding er ikke stabil over tid. I mit mayoPV-projekt skal jeg finde en måde at gøre ublandbare donorer og acceptorer blandbare – gennem additiver. Dette vil forlænge levetiden for absorberet energi og solceller betydeligt. Jeg vil opnå dette efter mayonnaise-tilgangen. Aktive lag-blandinger ligner mayonnaise: to hovedkomponenter, olie og æg, er uforenelige, og de har brug for en kompatibilisator (lecitin) for at blandes homogent. Efter samme princip vil jeg lave retningslinjer for mayoPV-additiver for at forlænge levetiden af de organiske solceller.

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Mit mayoPV-projekt vil fremrykke feltet indenfor organiske solceller og organiske halvlederbaserede teknologier, såsom trykt elektronik, der forventes at levere fremtidens energieffektive komponenter, og organisk baseret fotokatalyse til grøn brint. Dette projekt vil således bidrage til et nul-emissionssamfund, der udelukkende anvender løsninger med lav miljøpåvirkning, hvilket er anerkendt som vores tids store samfundsmæssige udfordring. Inden for projektet vil jeg også bruge muligheden for at nå ud til den unge generation af nysgerrige hoveder og "inficere" dem med interesse for endnu uopdagede verden af organiske halvledere og materialevidenskab.

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

Jeg føler mig beæret over, at jeg får en chance for at undersøge min forskningsidé under denne meget prestigefyldte bevilling. Det vil give mig mulighed for at skabe et team af nysgerrige forskere på tidligt stadium med forskellige baggrunde, som sammen med mig vil bringe ny forståelse og udvikle nye materialer, der vil skubbe verdenen af organiske halvlederteknologier frem. Det vil også give mig mulighed for at fremme forskningssamarbejdet med flere højtprofilerede internationale og nationale forskere.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg bor i Sønderborg med min partner Morten og vores dejlige kaktus og to palmetræer, ca. 5 minutters gang fra skoven og få meter fra vinterbadeklubben, hvor jeg er fast medlem. Om tirsdagen kan jeg godt lide at danse lindy hop, og i aftentimerne i weekenderne strækker jeg fingrene på klaveret. Når jeg er på konference, forsøger jeg at afsætte en weekend til at besøge lokale moderne kunstmuseer og eksotiske restauranter (ligesom i laboratoriet med aditiver til solceller, nyder jeg smagen af eksotiske krydderier i yebeg tibs, moqueca, choukouya, fesenjan, chakapuli, amok trei...). Før jeg flyttede til Danmark, boede jeg i Tyskland og Sverige.