ICP Research Report 2021

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Institutsbericht 2021

Institute of Computational Physics

3 Organische Elektronik und Photovoltaik Organische Halbleiter erfreuen sich grosser Aufmerksamkeit seit 1987, als organische Leuchtdioden (OLEDs) von führenden Wissenschaftlern bei Kodak in den USA erfunden wurden. Nach mehr als 30 Jahren Forschung und Entwicklung und weltweiten Anstrengungen bei der Kommerzialisierung dieser Technik sind wir nun Zeugen einer grossen Bandbreite an OLED-Displays in Alltagsprodukten, die von Mobiltelefonen bis zu 77-Zoll-Fernsehern reichen. Die besonderen Vorteile der OLED-Technik liegen in ihrer dünnen Bauweise, dem grossen Betrachtungswinkel, der Farbskala und hohen Effizienz bei der Energieumwandlung. OLEDs bestehen aus einer Sequenz von dünnen organischen Halbleiter-Schichten, die zwischen zwei metallischen Elektroden angebracht werden. Organische Halbleiter finden auch Beachtung als starke Lichtabsorber und Ladungstransportmaterialien in organischen Solarzellen, mit denen flexible PV-Module gebaut werden können. In den letzten Jahren waren organische Halbleiter auch der Schlüssel für die bahnbrechende Perowskit-Solarzelle, eine organisch-anorganische Hybrid-Technologie, welche die bedeutendste sich in Entwicklung befindende Photovoltaik-Technologie ist und auch ein grosses Potenzial bei LED-Anwendungen und Memristoren hat. Lumineszierende Quantenpunkte sind wichtige Bestandteile neuartiger Bildschirme, die wir ebenfalls charakterisieren. Tiefer in der unsichtbaren Bandbreite der elektromagnetischen Wellen ist die Terahertz-Photonik, ein wachsendes technisches Feld für nicht-invasive Diagnose-Anwendungen. Das ICP betreibt Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der OLEDs, OPV, Perowskit-PV und nicht linearen optischen Kristalle für Terahertz-Photonik-Messsysteme. Im ICP-Labor stellen wir zu Forschungs- und Entwicklungszwecken OLEDs und neuartige Solarzellen in einem kleinen Rahmen her, zusätzlich haben wir ein neuartiges Terahertz-Photonik-Messsystem aufgebaut. Im unsichtbaren Spektralbereich der elektromagnetischen Wellen ist die Terahertz-Photonik angesiedelt als ein wachsendes technisches Feld für nicht invasive Diagnose-Anwendungen. Nebst numerischen Methoden zur Lösung von Modellgleichungen haben wir auch Erfahrungen gesammelt mit maschinellem Lernen. Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die laufenden Forschungs- und Entwicklungsprojekte, die auf diesem interdisziplinären Forschungsgebiet des ICP ausgeführt werden.

M. Auer

M. Battaglia

E. Comi

F. Ebadi Garjan

M. Jazbinsek

C. Kirsch

G. KIssling

E. Knapp

K. Pernstich

U. Puc

M. Regnat

B. Ruhstaller

A. Schiller

W. Tress

Zürcher Fachhochschule

28

S. Züfle

www.zhaw.ch


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Articles inside

A.7 ICP-Mitarbeitende

1min
page 60

A.6 ICP-Spin-off-Firmen

3min
pages 57-59

5 Computergestützte Physik und künstliche Intelligenz

3min
pages 47-48

A.5 Vorlesungen

3min
pages 55-56

4.5 Künstliche-Intelligenz (KI) Wärmepumpen-Regler

2min
page 46

4.4 Messtechnik für dezentrale Energiesysteme

2min
page 45

A.2 Wissenschaftliche Publikationen

7min
pages 50-52

4.3 Design und Entwicklung von künstlichen Hautmodellen für taktile Sensoranwendungen

2min
page 44

4.2 Tragbares Gerät zur Frühdiagnose von Lymphödemen

2min
page 43

4.1 Nachweis von Nanopartikeln in komplexen Umgebungen

2min
page 42

3.7 Hardware-Software-Integration und Validierung eines kompakten Terahertz-Systems

2min
page 40

3.6 Organische Terahertz-Photonik

1min
page 39

elektrochemischen Methoden und theoretischen Modellen

2min
page 38

3.4 Neue Tools für die Charakterisierung von Quanten-Punkt-Displays

1min
page 37

Kombination von Experiment und Simulation (CTDyn

2min
page 36

grossflächige Perowskitsolarzellen

1min
page 35

trainiertes neuronales Netzwerk

2min
page 34

3 Organische Elektronik und Photovoltaik

1min
page 33

Brennstoffzellen für Transportanwendungen

2min
page 29

2.4 Thermodynamisch konsistenter Ansatz zur Modellierung von Redox-Flow-Batterien

2min
page 31

2.1 Makro-homogene Modelle für organische Flussbatterien

2min
page 28

und Befeuchtung

2min
page 30

Verlagerungsstrategie

2min
page 26

und Effektivität

1min
page 25

1.18 Erweiterte Peridynamik-Fähigkeit bei der Vorhersage von mechanischen Fehlern

2min
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1.15 Effektive Wärmeleitfähigkeit und CFD-Implementierung einer Heatpipe

2min
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von Kunststoffrohren

1min
page 20

1.17 Lebensdauer von Goldkontaktkomponenten unter adhäsiver Verschleissbelastung

2min
page 23

1.16 Simulation der Hüllentemperatur eines Heissluftballons

2min
page 22

Infrarot-Schweissen von Kunststoffrohren

2min
page 19

Klimaanlagen

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von SOFC-Elektroden

2min
page 17

1.10 Modellbasierte Optimierung von MIEC-SOFC-Anoden

2min
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beweglichen Pistolen

2min
page 12

1.7 Thermophoretische Kraft auf Schwebeteilchen

2min
page 13

Kapillardruck bei der Entwässerung in Opalinuston

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page 15

1.5 CFD-Modellierung von Tropfenaufprall in eine ruhende Flüssigkeit

2min
page 11

1.8 Dreidimensionale Modellierung von Pulverschneelawinen

2min
page 14

1.3 Entwicklung einer Rohrsensorplattform für Inline-Prozessüberwachung

1min
page 9

1.4 Simulationsbasierte Kalibrierung von Infusionssystemen

1min
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