Bending Pyrenacenes to Fill Gaps in Singlet-Fission-Based Solar Cells

Singlet fission is envisaged to enhance the efficiency of single-junction solar cells beyond the current theoretical limit. Even though sensitizers that undergo singlet fission efficiently are known, characteristics like low-energy triplet state or insufficient stability restrict their use in silicon-based solar cells. Pyrenacenes have the potential to overcome these limitations, but singlet-fission processes in these materials is outcompeted by excimer formation. In this work, bent pyrenacenes with a reduced propensity to stack and thus form excimers are computationally evaluated as singlet-fission materials. The energies of the S1, T1 and T2 states were estimated in a series of bent pyrenacenes by means of time-dependent density functional theory calculations. Our results show the opposite trend observed for perylene diimides, namely, an increase in the energy of the T1 and S1 states upon bending. In addition, we show that the energy levels can be tuned on demand by manipulating the bend angle to match the energy gap of various semiconductors that can be used in single-junction solar cells, making pyrenacenes promising candidates for singlet fission

IHU-pressgehärteter Dachrahmen

Dieses Paper stellt die Ergebnisse aus Entwicklung, Simulation und Realversuch einer pressgehärteten Dachrahmenverstärkung mit geschlossenem Rohrquerschnitt vor. Diese Studie wurde als Alternative zum bestehenden und heute in Serie befindlichen Konzept mit hydrogeformten Rohren aus DP980 gestartet, um das Gewichtsreduktionspotential von IHU-pressgehärteten Rohren aus 22MnB5 zu ermitteln. Ziel der Arbeiten war die Kombination aus strukturbasiertem Leichtbau durch die Nutzung geschlossener Profile und werkstoffbasiertem Leichtbau durch das Presshärten von 22MnB5-Rohren. Dadurch sollte den gestiegenen Crashanforderungen It. IIHS bei gleichbleibendem Bauteilgewicht Rechnung getragen werden. Auch galt es die Wiederholbarkeit und die geometrischen Toleranzen im Vergleich zu DP980 hydrogeformten Bauteilen zu verbessern, um die hohen geometrischen Anforderungen für nachfolgende Fügeprozesse besser bedienen zu können. Zu dieser Entwicklung und Realisierung einer IHU-pressgehärteten Dachrahmenverstärkung wurde durch die Cosma Engineering Europe GmbH eine Partnerschaft mit dem Fraunhofer IWU in Chemnitz erfolgreich eingegangen. Aufgrund der dort vorhandenen, langjährigen Erfahrungen im Bereich Innenhochdruck-Umformung IHU und Hot Metal Gas Forming HMGF und der vorhandenen Infrastruktur war so eine kurzfristige Projektverwirklichung möglich