GHOST: w stronę energooszczędnej i zrównoważonej elektroniki organicznej
Pełna nazwa: Green Horizon on Organic Semiconductor Technologies (GHOST). Program: Horyzont Europa – Marie Skłodowska-Curie Actions Staff Exchanges. Numer projektu: 101182946. Okres realizacji: 1 października 2024 r. – 30 września 2028 r.
Streszczenie popularnonaukowe
Elektronika organiczna wykorzystuje związki oparte na węglu do produkcji m.in. elastycznych wyświetlaczy, energooszczędnych źródeł światła, ogniw fotowoltaicznych, tranzystorów i czujników. W urządzeniach cząsteczki te nie działają jednak w izolacji. Ich właściwości zależą od otaczających je materiałów oraz oddziaływań z sąsiednimi cząsteczkami. Oddziaływania te mogą decydować o przepływie ładunku i energii, wydajności emisji światła, trwałości oraz zużyciu energii przez urządzenie, ale nadal nie potrafimy ich w pełni przewidywać ani kontrolować.
Projekt GHOST łączy modelowanie teoretyczne, projektowanie i syntezę materiałów, badania fotofizyczne, elektrochemiczne i spektroelektrochemiczne oraz wytwarzanie i testowanie urządzeń. Zdobyta wiedza zostanie wykorzystana do opracowania zasad projektowania wydajniejszych i bardziej zrównoważonych materiałów dla elektroniki organicznej.
Cel projektu
Głównym celem projektu jest zrozumienie oddziaływań między cząsteczkami w stanie wzbudzonym, w szczególności wpływu środowiska materiałowego oraz układów gospodarz–domieszka na transfer ładunku i energii. Badania obejmują cały proces: od obliczeniowego projektowania i syntezy cząsteczek, przez ich charakterystykę, aż po wykonanie urządzeń takich jak OLED-y, organiczne ogniwa fotowoltaiczne, tranzystory polowe i generatory termoelektryczne. Projekt rozwija także międzynarodową współpracę oraz kształci naukowców poprzez wymiany pracowników, wspólne badania i szkolenia.
Partnerzy projektu
Politechnika Łódzka – Polska, Technical University of Denmark – Dania, Max Planck Institute for Polymer Research – Niemcy, Instytut Chemii Organicznej Polskiej Akademii Nauk – Polska, Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk – Polska, French National Centre for Scientific Research (CNRS) – Francja, University of Glasgow – Zjednoczone Królestwo, Durham University – Zjednoczone Królestwo, Osaka University – Japonia, National Taiwan University – Tajwan, University of Queensland – Australia, Université de Montréal – Kanada, Universidade Federal de Santa Catarina – Brazylia, Sungkyunkwan University – Republika Korei, University of Bordeaux – Francja, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie – Polska, Okinawa Institute of Science and Technology – Japonia, University of Auckland – Nowa Zelandia, University of Mauritius – Mauritius.
Rola Politechniki Łódzkiej w projekcie
Politechnika Łódzka jest koordynatorem międzynarodowego konsorcjum, a projekt koordynuje prof. Przemysław Data. PŁ odpowiada za zarządzanie projektem, kontakt z Europejską Agencją Wykonawczą ds. Badań Naukowych, koordynację wymian pracowników, monitorowanie realizacji zadań, sprawozdawczość oraz przepływ informacji i środków finansowych.
Zespół PŁ prowadzi również badania dotyczące fotofizyki i transferu ładunku, elektrochemii i spektroelektrochemii, mobilności ładunków oraz projektowania, wytwarzania i charakteryzacji organicznych urządzeń optoelektronicznych.
Oczekiwany wpływ projektu
Wyniki projektu mają umożliwić bardziej racjonalne projektowanie materiałów i ograniczyć kosztowną metodę prób i błędów. W dłuższej perspektywie zdobyta wiedza może wspierać rozwój wydajniejszych wyświetlaczy i oświetlenia OLED, elastycznych ogniw słonecznych, drukowanych czujników, urządzeń ubieralnych oraz elektroniki biomedycznej.
Wykorzystanie materiałów ze źródeł odnawialnych i niskoenergetycznych metod produkcji może ograniczyć zużycie surowców, zapotrzebowanie na energię oraz ilość elektroodpadów. GHOST wzmacnia również europejskie kompetencje w dziedzinie elektroniki organicznej, rozwija międzynarodowy transfer wiedzy i przygotowuje naukowców do pracy w interdyscyplinarnym środowisku akademickim i przemysłowym.
Finansowanie projektu
Całkowita wartość projektu wynosi 1 163 800 EUR. Kwota finansowania przypadająca na Politechnikę Łódzką wynosi 409 400 EUR.