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Structure and dynamics of nanocomposites composed of hydrophobically modified ethoxylated urethanes and magnetite nanoparticles in the hydrogel and dried state
No full textStructure and properties of thermoresponsive diblock copolymers embedded with metal oxide nanoparticles
No full textMagnetisches Einstellen der Leistung von organischen Solarzellen
Full text linkThis thesis explores the improvement of organic solar cells via tuning the exciton Intersystem Crossing. This is approached via the study of an spin-orbit coupling-enhancing macromolecule and also through the introduction of superparamagnetic nanoparticles. The influences of the nanoparticle coercivity and of external magnetic fields are investigated, as well as the effect of nanoparticles on the solar cell aging behavior.Diese Dissertation untersucht die Verbesserung von organischen Solarzellen mittels Anpassung des exzitonischen Intersystem-Crossing. Dies wird zum einen mittels eines Makromoleküls erzielt, welches die Spin-Bahn-Kopplung verbessert, und zum anderen durch das Einführen von superparamagnetischen Nanopartikeln. Die Einflüsse von Nanopartikel-Koerzitivfeldes und von externen Magnetfeldern werden untersucht, sowie den Effekt von Nanopartikeln auf die Gerätsdegradierung
Struktur und Übergangsverhalten von neuen thermoresponsiven Polymerfilmen
Full text linkIn this thesis, thermo-responsive homo- and triblockcopolymer films, consisting of poly(methoxydiethylenglycolacrylate) (PMDEGA) are investigated. Compared to the well studied poly(N-isopropylacrylamide) films, thin PMDEGA films show a higher lower critical solution temperature (LCST) and a broader transition region. The introduction of hydrophobic PS blocks shifts the LCST of thin P(S-b-MDEGA-b-S) films to a lower value, whereas the transition region is still broad.In dieser Arbeit werden thermoresponsive Homo- und Triblockcopolymerfilme aus Poly(Methoxydiethylenglycolacrylat) (PMDEGA) untersucht. Dünne PMDEGA Filme zeigen, gegenüber den vielerforschten Filmen aus Poly(N-Isopropylacrylamid), eine erhöhte untere kritische Entmischungstemperatur (LCST) und einen breiteren Übergangsbereich. Die Einführung hydrophober PS-Blöcke verschiebt die LCST dünner P(S-b-MDEGA-b-S) Filme, bei unveränderter Breite des Übergangsbereichs, nach unten
Morphologische Alterung in Polymer-Fulleren Solarzellen
No full textThis thesis addresses the stability of the nanometer-scaled morphology in polymer-fullerene blend thin films for organic photovoltaics. The bulk-heterojunction morphologies of different material combinations are investigated via X-ray scattering techniques. By simultaneously probing morphology and performance of organic solar cells under operation, ongoing changes are found in both aspects. These are correlated to each other and reveal a fundamental pathway to device degradation.In dieser Arbeit werden dünne Polymer-Fulleren Mischfilme für die organische Photovoltaik auf morphologische Stabilität auf der Nanometerskala untersucht. Die Morphologien der Bulk-Heteroübergänge verschiedener Materialkombinationen werden durch Röntgenstreuung ermittelt. Simultane Messungen von Morphologie und Leistung organischer Solarzellen im laufenden Betrieb zeigen kontinuierliche Änderungen. Diese werden miteinander korreliert und weisen auf einen fundamentalen Alterungsmechanismus hin
Veränderung von Titandioxid-Photoanoden für die Anwendung in Festkörper-Farbstoffsolarzellen und Hybridsolarzellen
No full textIn this thesis mesoporous titania films are investigated as photoanodes in solid-state dye-sensitized solar cells and hybrid solar cells. The focus lies on tailoring of the nanostructures and the mesopores of the mesoporous titania photoanodes, which is closely correlated to the device efficiency and stability. Furthermore, a low-temperature routine is established to fabricate hierarchically structured titania photoanodes for hybrid solar cells.Diese Arbeit umfasst die Untersuchung von Titandioxid-Schichten als Photoanoden in Festkörper-Farbstoffsolarzellen und Hybridsolarzellen. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Veränderung der Nanostruktur und der Mesoporen der mesoporösen Titandioxid-Photoanoden. Diese weisen eine starke Korrelation mit der Effizienz und Stabilität der Solarzellen auf. Außerdem wird eine Niedrigtemperaturroute zur Herstellung hierarchisch strukturierter Titandioxid-Photoanoden für Hybridsolarzellen etabliert
Small Angle Neutron Scattering and Brillouin spectroscopy of thermo-responsive hydrogels
Full text linkDiese Arbeit untersucht die strukturellen und hochfrequenten elastischen Eigenschaften von thermoresponsiven Hydrogelen auf Basis von Poly(N-isopropylacrylamid) (PNIPAM) mithilfe der
Neutronenkleinwinkelstreuung und der Brillouinspektroskopie.
Alle untersuchten Systeme weisen unterhalb des Volumenphasenübergangs
ein kritisches Verhalten auf, welche durch Potenzgesetze charakterisiert wird.
Die Kinetik des Phasenübergangs wird im Rahmen der dynamischen Skalenhypothese
diskutiert. Die hochfrequenten elastischen Eigenschaften von homopolymeren
PNIPAM-Wasserlösungen
ist durch die kooperative Hydration zwischen Wassermolekülen
und den funktionellen Gruppen des Polymers bestimmt.This thesis examines the structural and hypersonic elastic properties
of thermo-responsive hydrogels based on Poly(N-isopropylacrylamid) (PNIPAM)
with Small Angle Neutron Scattering and Brillouin spectroscopy.
All studied systems show a critical behavior below the volume phase transition
temperture, which are characterized by power laws. The kinetic of the phase
transition is discussed in the framework of the Dynamical Scaling Hypothesis.
The hypersonic elastic properties of homopolymeric PNIPAM-water solutions
is determined by the cooperative hydration between water molecules and the
functional groups of the polymer
Neue Strukturierungsmethoden von Titandioxidfilmen zur Anwendung in der Photovoltaik
No full textNovel routines to structure titania thin films on various length scales are investigated regarding photovoltaic applications. The main focus of the investigations lies on the custom-tailoring of the morphologies of the titania films using sol-gel chemistry in combination with block copolymer templating. Additionally, a low-temperature routine for functional hybrid films as well as the growth of gold as electrode material on top of an organic hole-conductor are investigated.Im Hinblick auf Anwendungen in der Photovoltaik werden neue Strukturierungsmethoden untersucht, um Titandioxid Dünnschichtfilme auf mehreren Längenskalen zu strukturieren. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf dem Maßschneidern der Morphologie der Titandioxidfilme mittels Sol-Gel Chemie in Kombination mit Blockcopolymertemplaten. Zusätzlich werden eine Niedrigtemperaturroute für funktionelle Hybridfilme und das Wachstum von Gold als Elektrodenmaterial auf einem organischen Lochleiter untersucht
Die Morphologie hybrider dünner Perowskit-Schichten für die Anwendung in der Photovoltaik
Full text linkThe morphology of hybrid perovskite thin films for photovoltaic application was investigated with grazing-incidence X-ray and neutron scattering techniques. Insights into film formation processes were connected to different crystallization mechanisms which lead to different preferential crystal orientations. In-operando measurements of a perovskite solar cell shed light on device degradation. The degradation of thin films by ambient moisture was investigated in situ and their water uptake quantified. A bilayer structure with higher moisture stability revealed an important degradation mechanism. The first single crystal perovskite solar cells by a top-down approach were fabricated.Die Morphologie von hybriden, dünnen Perowskit-Schichten für die Anwendung in der Photovoltaik wurde mit Röntgen- und Neutronenstreuung untersucht. Einblicke in Filmentstehungsprozesse wurden mit unterschiedlichen Kristallisationsmechanismen verknüpft, die zu bestimmten Kristallorientierungen führen. In operando Messungen an einer Perowskit-Solarzelle gaben Aufschluss über deren Degradation. Die Degradation durch Umgebungsfeuchtigkeit wurde in situ untersucht und die Wasseraufnahme quantifiziert. Eine feuchtigkeitsresistente Doppelschichtstruktur enthüllte einen wichtigen Degradationsprozess. Die ersten Perowskiteinkristall-Solarzellen im Top-Down-Verfahren wurden hergestellt
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