Optische Anregungen und photovoltaische Effekte in Perowskit Heterostrukturen
Analog zu konventionellen Solarzellen, die zumeist auf der Kombination von p- und n-dotierten Silizium basieren, lassen sich auch aus komplexen Übergangsmetall-Oxiden photovoltaisch aktive Elemente herstellen. Hier untersuchen wir modelhaft neue Mechanismen der Photovoltaik an Perowskit-Grenzflächen mittels Polaronen, elektrische Ladungsträger, die gebundene Zustände mit den Phononen bilden. Ziel der Untersuchungen ist ein Verständnis der Mechanismen, die langlebige Anregungen und effektive Ladungstrennung in Heterostrukturen mit starken Korrelationen ermöglichen.

 

Links: Strom-Spannungskennlinie eines beleuchteten oxydischen pn-Kontaktes (Pr0.65Ca0.35MnO3 / Nb-dotiertes SrTiO3). Der Stromfluss bei verschwindender Spannung zeigt den photovoltaischen Effekt an. Rechts: Deutung dieses photovoltaischen Effektes mittels der Bandstrukturen einer konventionellen Heterostruktur. Dabei wird auch die Fragestellung verfolgt, ob die Näherung starrer Bänder anwendbar ist, wenn die involvierten Ladungsträger nicht frei, sondern stark gebundene Polaronen sind. (Bilder: Benedikt Ifland, Birte Kressdorf)


Aktuelles Forschungsvorhaben:
“Photon driven energy transfer across correlated interfaces” im Rahmen des von der DFG geförderten Sonderforschungsbereichs 1073, Teilprojekt B02. Kooperationspartner ist dabei die AG Seibt (4. Phys. Institut).

Aktuelle Veröffentlichungen:

·D. Raiser, S. Mildner, B. Ifland, M. Sotoudeh, P. Blöchl, S. Techert, C. Jooss, Evolution of Hot Polaron States with a Nanosecond Lifetime in a Manganite Perovskite; Adv. Energy Mater. 1602174 (2017), DOI: 10.1002/aenm.201602174.

·B. Ifland, J. Hoffmann, B. Kressdorf, V. Roddatis, M. Seibt, Ch. Jooss, Contribution of Jahn-Teller and charge transfer excitations to the photovoltaic effect of manganite/titanite heterojunctions; New. Journal of Phys., April 2017