Kontrolle des Ladungsflusses an Phthalocyanin@Übergangsmetall-Dichalkogenid-Grenzflächen
Die Arbeitsgruppe Guldi veröffentlicht eine neue Publikation im Journal of the American Chemical Society (JACS) über die gezielte Steuerung des Ladungstransfers an Grenzflächen molekularer Halbleiter-Heterostrukturen. Der Schlüsselprozess bei der Umwandlung von Solarenergie in andere Energieformen ist die Ladungstrennung an Grenzflächen, wie sie beispielsweise im pn-Übergang kommerzieller Silizium-Solarzellen stattfindet. Damit eine solche Ladungstrennung jedoch auch in Halbleiter-Molekül-Heterostrukturen erfolgen kann, ist die Abstimmung zwischen den Molekülorbitalen und der Bandstruktur des Halbleiters von entscheidender Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit untersuchen wir, wie sich die Richtung der Ladungstrennung in nichtkovalent gebundenen Phthalocyaninen auf Nanosheet-Netzwerken aus Übergangsmetall-Dichalkogeniden gezielt steuern und maßschneidern lässt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die zugrundeliegende Wechselwirkung auf dispersiven Kräften beruht, die durch sterisch anspruchsvolle Substituenten abgeschwächt werden können. Darüber hinaus belegt die transiente Absorptionsspektroskopie, dass sich die Richtung des Ladungstransfers durch gezielte Modifikation der elektronischen Struktur der Phthalocyanine einstellen lässt. Dieses System stellt somit eine flexible Plattform für das rationale Design von Grenzflächen mit definiertem Ladungstransferverhalten dar.