Shining Light on Organic Solar Cells

Organic solar cells have come a long way from fundamental considerations of charge carrier dynamics in organic semiconductors to devices with laboratory power conversion efficiencies exceeding 17% and first power harvesting installations. Despite this story of success, these days, the scientific community witnesses a shift of research effort to other solar concepts, leaving behind a high-potential solar technology with better applicability forecasts than ever before. Very compelling reasons still exist why organic solar cells can become the solar technology of the future that offers design versatility and enables unprecedented applications while offering the lowest energy payback times and ecologic sustainability. This perspective article highlights why organic solar cells remain a research field of the highest socioeconomic relevance, which challenges remain to be overcome in the future, and how organic solar cells can make a difference in the future energy landscape

Comment on "ferroelectricity-free lead halide perovskites" by A. Gomez, Q. Wang, A. R. Goni, M. Campoy-Quiles and A. Abate, Energy Environ. Sci., 2019, 12, 2537

This article comments on the recent publication ‘‘Ferroelectricity-free lead halide perovskites’’ by Gomez´et al. [DOI: 10.1039/c9ee00884e], in which the authors conclude that both methylammonium lead iodide (MAPbI$_{3}$) and the more advanced Cs$_{0.05}$(FA$_{0.83}$MA$_{0.17}$)$_{0.95}$Pb(I$_{0.83}$Br$_{0.17}$)$_{3}$ form non-ferroelectric thin-films. This conclusion is based on measuring the vertical piezoelectric effect by ‘‘direct piezoelectric force microscopy’’ (DPFM) and not seeing any domain patterns or other ferroelectric responses. The authors calibrated their measurement using a bulk reference sample of periodically poled lithium niobate with vertical polarization, which has all-different properties from MAPbI$_{3}$ or Cs$_{0.05}$(FA$_{0.83}$MA$_{0.17}$)$_{0.95}$Pb(I$_{0.83}$Br$_{0.17}$)$_{3}$ thin-films. In earlier works, it was pointed out that the polarization in large MAPbI$_{3}$ grains is vastly oriented in-plane and hence could remain invisible to any probing techniques with vertical sensitivity. In addition, the low spatial resolution of their measurements, the strong measurement noise, potential adventitious water contamination and the use of improper cantilever loads reduces the sensitivity of the measurement setup. This is why the conclusion on MAPbI$_{3}$ being non-ferroelectric is not supported by the measurement data

Stigmatisierung und Entstigmatisierung von Menschen mit Behinderungen: Einfluss unterschiedlicher medialer Darstellungen auf Einstellungen und Handlungsintentionen

Stigmatisierungen führen für Menschen mit Behinderungen zu eingeschränkter Teilhabe am gesellschaftlichen Leben. Insbesondere Massenmedien tragen zu Einstellungen über diese Personengruppe bei. Unklar ist allerdings, welche Merkmale der Darstellungen sowie der Rezipierenden diese Prozesse beeinflussen. Die vorliegende Arbeit geht daher anhand von vier Studien dem Einfluss unterschiedlicher medialer Darstellungen von Menschen mit Behinderungen auf stigmabezogene Einstellungen sowie Handlungsintentionen der Befragten nach: Studie 1 (N = 51) untersuchte in einem Quasi-Experiment mit Kontrollgruppe die Wirkung eines Filmporträts von Schizophrenie. Es zeigte sich, dass der Film zwar keinen Unterschied zwischen den Gruppen produzierte, die Effekte auf stigmabezogene Einstellungsänderungen jedoch über das ausgelöste Unterhaltungserleben der Zuschauenden mediiert wurden. Studie 2 (N = 416) bestätigte in einem randomisierten 3×2×2×2 Online-Experiment Priming-Effekte verschiedener stigmatisierungsrelevanter Merkmale (Behinderung, Verhaltensauffälligkeit, Herkunft und Geschlecht) in Fallvignetten von Schulkindern auf Unterschiede in den Einstellungen und Handlungsintentionen Lehramtsstudierender. In Studie 3 (N = 562) lasen die Teilnehmenden eines voll-faktoriellen 3×9×2 Online-Experiments ein Zeitschriftenporträt einer Person mit Behinderung, das hinsichtlich des Framings der Geschichte, der Art der Behinderung und des Geschlechts manipuliert war. Ein entstigmatisierender Effekt eines positiven Framings zeigte sich nur bei männlichen Probanden. Ferner zeigte sich ein indirekter Einfluss der Empathie auf die geschlechtsspezifischeWirkung der Botschaften. Psychische Behinderungen riefen zudem signifikant mehr soziale Distanz hervor als Darstellungen anderer Behinderungen. Ein randomisiertes 2×2×2×2 Experiment in Studie 4 (N = 500) untersuchte den Einfluss sozialer Vergleichsprozesse der Rezipierenden mit visuellen Porträts in Zeitschriftencovern. Vor allem eine Übereinstimmung zwischen Porträts und Rezipierenden hinsichtlich des sozialen Status erwies sich als bedeutsam für Entstigmatisierungen. Eine höhere Stigmatisierung von psychischen gegenüber körperlichen Behinderungen konnte zum Teil auf Unterschiede in der ausgelösten Aufmerksamkeit und Empathie zurückgeführt werden. Die Ergebnisse der Studien zeichnen ein komplexes Bild der Wirkung unterschiedlicher medialer Darstellungen von Menschen mit Behinderungen auf Einstellungen und Handlungsintentionen des Publikums, da schon Änderungen einzelner Merkmale der Darstellungen stigmatisierende oder entstigmatisierende Effekte hervorrufen können. In den Studien 2 bis 4 trat zudem das Geschlecht der Rezipierenden als entscheidender Einflussfaktor hervor. Implikationen für entstigmatisierende Interventionen sowie nicht-stigmatisierende Darstellungen in Massenmedien werden diskutiert

How language skills and working memory capacities explain mathematical learning from preschool to primary school age: insights from a longitudinal study

Between the age span of 3 to 6 years the foundation for children’s mathematical learning (i.e., numerical abilities and cognition) are laid. However, the developing relations between mathematical skills, language, and working memory starting at preschool age and evolving into primary school age are not well understood. Adopting an empirically validated analysis model, the present study examines in detail longitudinal interdependencies between mathematical skills, a wide range of language skills, and working memory components underlying the mathematical learning process of 41 German preschool children (41.5% female) spanning ages 4 to 6. Phonological processing skills and expressive grammar skills emerged as the most significant language skills for the process of children’s mathematical learning across the investigated age span. Within the latter, children’s phonological processing skills and expressive grammar skills were supported by children’s word expression abilities. The phonological loop emerged as the most important working memory component for children’s early mathematical learning between ages 4 to 6. Furthermore, a wide array of language skills were associated with complex information and storage processes within this mathematical learning process. In conclusion, the present findings provide a more detailed and deeper insight into the learning process of children’s number concept, emphasizing the influence of phonological and particularly grammatical skills

Nicht-intendierte Stigmatisierung durch Ursachenzuschreibungen am Beispiel ADHS

Die Stigmatisierung von Kindern mit Verhaltens- und emotionalen Störungen wie ADHS stellt immer noch eine große Barriere für einen adäquaten Zugang zur Bildung dar. In diesem Kontext spielen die Einstellungen von Lehrkräften gegenüber diesen Kindern eine wichtige Rolle, da sie die Chancen für eine erfolgreiche inklusive Bildung für die betroffenen Kinder erhöhen. Vor diesem Hintergrund stellen Stigmatisierungseffekte durch Ursachenzuschreibungen in Fallbeispielen ein relevantes Ziel für die Anti-Stigma- und Gesundheitskommunikation dar. Ursachenzuschreibungen in Fallbeispielen, wie sie in vielen medialen Beiträgen vorkommen, können Einstellungen gegenüber stigmatisierten Personengruppen sowohl positiv als auch negativ beeinflussen. Basierend auf der exemplification theory (Zillmann & Brosius, 2000) und dem Mixed-Blessings Modell (Haslam & Kvaale, 2015) wurde in einem 3 × 2 Online-Experiment untersucht, wie biologische, psychosoziale und bio-psychosoziale Ursachenzuschreibungen für eine ADHS in Fallbeispielen betroffener Kinder stigmarelevante Einstellungen von Lehramtsstudierenden gegenüber Kindern mit ADHS beeinflussen. Biologische Ursachenzuschreibungen im Vergleich zu psychosozialen Ursachenzuschreibungen verringerten die soziale Distanz gegenüber Kindern mit ADHS, während bio-psychosoziale Ursachenzuschreibungen positivere Einstellungen zur schulischen Inklusion von Kindern mit ADHS hervorriefen als psychosoziale Ursachenzuschreibungen. Die Implikationen dieser Ergebnisse für die strategische Anti-Stigma- und Gesundheitskommunikation werden diskutiert.The stigmatization of children with behavioral and emotional disorders such as ADHD still represents a major barrier to adequate access to education. In this context, teachers' attitudes toward these children play an important role in increasing the chances of successful inclusive education for affected children. With this in mind, stigmatization effects through causal attributions in case vignettes represent a relevant target for anti-stigma and health communication. Causal attributions in case studies, as they occur in many media reports, can influence attitudes toward stigmatized groups of people both positively and negatively. Based on exemplification theory (Zillmann & Brosius, 2000) and the mixed-blessings model (Haslam & Kvaale, 2015), a 3 × 2 online experiment examined how biological, psychosocial, and bio-psychosocial causal attributions for ADHD in case vignettes of affected children influence aspiring teachers’ stigma-relevant attitudes towards children with ADHD. Biological causal attributions compared to psychosocial causal attributions decreased social distance toward children with ADHD, whereas bio-psychosocial causal attributions elicited more positive attitudes towards the inclusive education of children with ADHD, compared to psychosocial causal attributions. Implications of these findings for strategic anti-stigma and health communication are discussed

Using Comics to Destigmatize Burn-Out and Depression: An Experimental Investigation

Comics bieten ein vielversprechendes, aber bislang kaum genutztes Potenzial für die Kommunikation von Gesundheitsinformationen. Über die Wirkung von Comics bei der Aufklärung über psychische Erkrankungen wie Depressionen oder Burnout ist wenig bekannt. Depressionen werden von Laien oft als Burnout bezeichnet, was zu einer geringeren Stigmatisierung der Betroffenen, aber auch zu einer Verharmlosung depressiver Symptome führen kann. In der vorliegenden Studie (N = 1.201) wurde untersucht, wie das Geschlecht des Fallbeispiels und zusätzliche Sachinformationen in Comics die Stigmatisierung der Rezipierenden gegenüber Betroffenen beeinflussen und welche Rolle kognitive Prozesse dabei spielen. Die Ergebnisse bestätigen die destigmatisierende Wirkung des Burnout-Labels im Vergleich zu einem Depressions-Label. Die beobachteten Effekte sind jedoch von geschlechtsspezifischen Wahrnehmungen und in gewissem Maße von kognitiven Prozessen bei der Bildung stigmatisierender Einstellungen abhängig. Implikationen für die strategische Anti-Stigma- und Gesundheitskommunikation werden diskutiert.Comics are considered a promising, but often neglected medium for health information. However, little is known about the effects of comics providing health information about mental illnesses like depression or burn-out. Depression is often labeled by laypersons as burn-out, which can lead to reduced stigmatization of affected individuals, but likewise to a trivialization of depressive symptoms. The present study (N = 1,201) examined how the depiction of mental illness labels, exemplar's sex, and additional factual information in comics influences recipients' stigma-related perceptions about affected individuals and which role cognitive processes play in this regard. Results confirm the stigma-reducing effect of the burn-out label compared to a depression label. The observed effects, however, rely on sex-specific perceptions and, to some extent, on cognitive processes for the formation of stigmatizing attitudes. Implications for strategic anti-stigma and health communication are discussed

Ferroelectricity and Crystal Phases in Mixed‐Cation Lead Iodide Perovskite Solar Cells

After the discovery of ferroelectricity in archetypal methylammonium lead iodide (MAPbI$_3$), the discussion arose, if more advanced derivatives thereof are also ferroelectric and to what extent the polar domains mitigate detrimental charge carrier recombination in perovskite solar cells. Herein, the A-site cation methylammonium is gradually substituted with formamidinium and cesium. The domain contrast measured by piezoresponse force microscopy is correlated with the distortion of the crystal structure measured by X-ray diffraction. By Rietveld analysis, a detailed structural model together with texture information is determinded, which reveals an intriguing interplay between lead iodide and the perovskite phases. Finally, the bearing of ferroelectric domains in mixed-cation perovskites on the solar cell performance is discussed

Evolution of ferroelectric domains in methylammonium lead iodide and correlation with the performance of perovskite solar cells

While more and more experimental evidence for the ferroelectricity of methylammonium lead iodide (MAPbI(3)) is being reported in the literature, the scientific community still controversially discusses whether or not the ferroelectric polarization has any influence on the performance of perovskite solar cells. In this work, the evolution of ferroelectric domains and their polarization orientation in MAPbI(3) thin films during thermal annealing are investigated using piezoresponse force microscopy (PFM) and Kelvin probe force microscopy (KPFM). Right after deposition and annealing for 5 s, small grains with non-uniform crystal orientation and polarization are formed. During the next 30-60 s, these small grains increase in diameter and large ferroelectric domains with out-of-plane polarization appear. In the annealing regime of several minutes to one hour, these large grains produce uniform domains with alternating in-plane polarization and (110) texture. The corresponding MAPbI(3) solar cells show a distinct performance enhancement and improved operational stability if the ferroelectric polarization is oriented in-plane. In contrast, solar cells with out-of-plane-polarized MAPbI(3) exhibit only moderate fill factors and reduced open-circuit voltages

Iodine‐Stabilized Organic Nanoparticle Dispersions for the Fabrication of 10% Efficient Non‐Fullerene Solar Cells

High-performance organic solar cells are deposited from eco-friendly semiconductor dispersions by applying reversible electrostatic stabilization while omitting the need for stabilizing surfactants. The addition of iodine fosters the oxidation (p-doping) of the light-harvesting polymer, effectively promoting the electrostatic repulsion of the nanoparticles and hence the colloidal stability of the respective dispersions. The oxidation of polymers with iodine is reversible: after thin-film deposition and after thermal evaporation of the iodine, the corresponding polymer:non-fullerene solar cells yield power conversion efficiencies of up to 10.6%