Solartechnologie-Forschung

ERC-Grant für Roland Mitric

Großer Erfolg für Roland Mitric: Mit Fördermitteln von 1,5 Mio. Euro kann der Professor seine Forschung über die Energie- und Ladungstransferdynamik in komplexen Molekülen und Nanostrukturen weiter vorantreiben. Diese Arbeiten sind für die Solartechnologie von Belang.

Prof. Roland Mitric, neuer ERC-Preisträger von der Universität Würzburg. (Bild: Robert Emmerich)

Prof. Roland Mitric, Inhaber des Lehrstuhls für Theoretische Chemie an der Universität Würzburg, wird mit einem hochrangigen Preis des Europäischen Forschungsrates (ERC) ausgezeichnet. Der 39-jährige Forscher bekam vor einigen Tagen mitgeteilt, dass ihm ein „Consolidator Grant“ in Höhe von 1,5 Mio. Euro zugesprochen wird.

Diese Art von Preis vergibt der ERC an „besonders aussichtsreiche Forschungstalente“. Die millionenschwere Förderung wird über die kommenden fünf Jahre verteilt. Mit dem Geld kann Mitric sein Team deutlich personell vergrößern und mit neuer Rechentechnik ausstatten.

Ziel: Licht noch effizienter in Strom umwandeln
Woran der Chemieprofessor arbeitet? Letzten Endes zielt seine Forschung darauf ab, die Solartechnologie voranzubringen, Licht noch effizienter in elektrischen Strom umzuwandeln. Als Theoretiker macht Mitric dafür keine realen Experimente mit greifbaren Materialien. Stattdessen modelliert und simuliert er diverse Vorgänge am Computer.

Ein Multiporphyrin-Array, an dem kleine Metall-Nanocluster angelagert sind: An solchen und anderen Strukturen forscht Roland Mitric. (Bild: Lehrstuhl für Theoretische Chemie)

Wie funktionieren komplex gebaute Moleküle, die Lichtenergie „sammeln“ können? Wie nehmen sie die Energie auf, wie transportieren sie sie weiter, wie wandeln sie sie in elektrischen Strom um? Welche Prozesse sind dabei wichtig, wie kann man den ganzen Vorgang effizienter machen? All diesen Fragen gehen die Wissenschaftler mit leistungsfähigen Computern und ausgefeilten Simulationsprogrammen nach.

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„Unsere theoretischen Erkenntnisse sind für die experimentierenden Kollegen ganz wichtig“, sagt Mitric, „sie können damit viel zielgerichteter an verbesserten Materialien zur Energieumwandlung arbeiten.“ Denn ohne theoretische Modelle lasse sich nicht wirklich verstehen, welche molekular-energetischen Prozesse zum Beispiel in einer Solarzelle ablaufen.

Komplexe Farbstoffmoleküle und Nanostrukturen
Auf den Computermonitoren in Mitrics Arbeitsgruppe sind derzeit vor allem Multiporphyrin-Arrays – kompliziert aufgebaute Farbstoffmoleküle, die zu größeren Verbänden verknüpft sind – sowie tubulare J-Aggregate zu sehen. Letztere sind röhrenförmige Strukturen, die sich wiederum zu präzisen geometrischen Mustern anordnen lassen und zum Beispiel an plasmonische Metall-Nanostrukturen gebunden werden können.

„Bislang haben wir relativ einfache Lichtsammel-Moleküle modelliert“, sagt der Professor. Mit dem Geld vom ERC will er seine Forschung auf weitaus komplexere Systeme bis hin zu Nanostrukturen ausweiten. „Plasmon-Exciton-Hybride“ ist ein Fachbegriff dafür: Dahinter verbergen sich zum Beispiel schachbrettartig angeordnete Nanostrukturen aus Metall, kombiniert mit röhrenförmigen Farbstoffmolekülen. Derartige Anordnungen lassen energetische Eigenschaften erwarten, die vielleicht für Fortschritte in der Solartechnologie sorgen.

Kontakt:
Prof. Dr. Roland Mitric
Institut für Physikalische Chemie
Universität Würzburg
E-Mail: roland.mitric@uni-wuerzburg.de.

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