Organiczne Fotodiody i ogniwa fotowoltaiczne: symulacje i eksperymenty

Konkurs do projektu w ramach dodatkowej puli miejsc do Szkoły Doktorskiej Nauk Ścisłych  UAM w dyscyplinie: nauki fizyczne

Opis projektu 

Celem projektu jest opracowanie połączonej metody eksperymentalnych badań i zaawansowanych symulacji do projektowania wysokosprawnych organicznych ogniw fotowoltaicznych (OPV) o strukturze złożonego złącza objętościowego (BHJ). Kluczowym elementem jest zrozumienie, jak podczas odparowywania rozpuszczalnika i dodatków powstaje morfologia warstwy aktywnej i jak wpływa ona na absorpcję światła, transport ładunku oraz straty rekombinacyjne. Wydajność OPV silnie zależy od rozmiaru i uporządkowania domen donor–akceptor. Ekscytony mają bardzo krótki zasięg dyfuzji, dlatego domeny muszą być nanometrowe i dobrze uporządkowane. Jedną z najskuteczniejszych metod kontroli morfologii jest stosowanie dodatków regulujących krystalizację (CR), takich jak TCB, DIB czy DIO. Mogą one przejściowo modyfikować agregację molekularną i — dzięki szybkiemu odparowaniu — „zamrażać” korzystne struktury sprzyjające transportowi ładunku. Ponieważ mechanizmy działania dodatków CR wciąż nie są w pełni poznane, projekt wykorzystuje podejście wieloskalowe, obejmujące: • obliczenia DFT, określające energie oddziaływań i poziomy energetyczne molekuł, • atomistyczną dynamikę molekularną (MD), badającą zachowanie mieszanin donor– akceptor–rozpuszczalnik–dodatek podczas formowania filmu, • symulacje gruboziarniste na wielkich trójwymiarowych sieciach do modelowania separacji faz, powstawania domen i procesu fotowoltaicznego. Symulacje te będą uruchamiane i przyspieszane na specjalistycznym systemie FPGA ARUZ, zdolnym modelować układy z ponad trzema milionami węzłów. Projekt obejmuje cztery pakiety prac: 1. WP1 — Badanie morfologii BHJ Tworzenie cienkich warstw z różnymi dodatkami CR oraz ich analiza metodami AFM, SAXS, mikroskopii i NMR. 2. WP2 — Symulacje molekularne i mezoskalowe Modelowanie morfologii, energetyki molekuł oraz efektu fotowoltaicznego; przeniesienie obliczeń na sprzęt ARUZ. 3. WP3 — Wytwarzanie i testowanie urządzeń OPV Produkcja ogniw z popularnymi polimerami donorowymi i nowoczesnymi akceptorami oraz pomiary optyczne i elektryczne. 4. WP4 — Analiza teoretyczna i modelowanie urządzeń Interpretacja danych w ramach modeli SCLC, dryf-dyfuzja i teorii rekombinacji; powiązanie morfologii z parametrami transportu i sprawnością. Projekt ma dostarczyć kompletnych wytycznych optymalnego przetwarzania BHJ, określając, jak kontrolować powstawanie domen i minimalizować straty rekombinacyjne, aby uzyskać wyższą sprawność organicznych ogniw fotowoltaicznych.  

Kierownik projektu Prof. dr hab. Michał Banaszak  NCN 2024/53/B/ST5/03923

Komisja rekrutacyjna

1.    prof.  dr hab. Michał Banaszak– przewodniczący

2.    prof. UAM dr hab. Aneta Woźniak-Braszak

3.    prof. dr hab. Maciej Kozak

4.    prof. UAM dr hab. Piotr Tomczak

5.    prof. dr hab. Adam Lipowski

6.    mgr  Anna Kolańczyk- Marszałek  – sekretarz.

Rekrutacja 

Harmonogram rekrutacji

-      przyjmowanie dokumentów: od 2 grudnia 2025 do 4 grudnia 2025 r.

-    postępowanie rekrutacyjne: 16 grudnia 2025 r.

-    ogłoszenie listy zakwalifikowanych do przyjęcia:20 grudnia  2025 r.  

 

Opłata rekrutacyjna

Opłata rekrutacyjna do szkoły doktorskiej wynosi 300 zł.

Forma postępowania kwalifikacyjnego

Postępowanie kwalifikacyjne - jednoetapowe.

Język postępowania kwalifikacyjnego, w tym rozmowy kwalifikacyjnej

Język polski lub języku angielskim. 

Wymagane dokumenty  

Osoba ubiegająca się o przyjęcie do Szkoły Doktorskiej rejestruje sie w systemie IRK (Internetowa Rejestracja Kandydata) i składa dokumenty w formie elektronicznej.

Kandydat zobowiązany jest do:  

1) wypełnienia formularza rejestracyjnego i załączenia zdjęcia w wersji elektronicznej o wymiarach 20 mm x 25 mm w rozdzielczości co najmniej 300 dpi; 

2) określenia dyscypliny naukowej, w ramach której kandydat będzie przygotować rozprawę doktorską w szkoły doktorskiej; 

3) wyrażenia zgody na przetwarzanie danych osobowych na potrzeby rekrutacji; 

4) załączenia CV; 

5) załączenia listu motywacyjnego wraz ze wskazaniem dyscypliny naukowej, w której kandydat chciałby uzyskać stopień naukowy doktora; 

6) załączenia skanu odpisu dyplomu ukończenia studiów wyższych wraz z suplementem do dyplomu, potwierdzającego uzyskanie kwalifikacji na poziomie 7. Polskiej Ramy Kwalifikacji, a w przypadku absolwentów z roku akademickiego 2024/2025, którym nie został wydany jeszcze dyplom, zaświadczenia o uzyskaniu kwalifikacji na poziomie 7. Polskiej Ramy Kwalifikacji wraz z informacją na temat przebiegu studiów, z zastrzeżeniem ust. 3; 

7) załączenia oświadczenia o udokumentowanych osiągnięciach oraz dokumentów potwierdzających te osiągnięcia (w przypadku dokumentów w języku innym niż polski i angielski należy dołączyć tłumaczenie); należy wskazać osiągnięcia podlegające ocenie:

      a) w liczbie do 3 – w przypadku osiągnięć naukowych;

      b) w liczbie do 3 – w przypadku innych osiągnięć - zgodnych z kryteriami, o których mowa w § 11. 

8) załączenia propozycji autorskiego projektu badawczego, a w przypadku rekrutacji w związku z realizacją projektu badawczego – autorskiej koncepcji realizacji projektu grantowego, wraz z bibliografią (do 8 stron standardowego maszynopisu, maks. 15 000 znaków ze spacjami);

 9) załączenia podania o przyjęcie do szkoły doktorskiej, pobranego z systemu IRK;   

10) wniesienia opłaty rekrutacyjnej.    

 

  Osoby, które uzyskały niezbędne wykształcenie poza terenem Rzeczypospolitej Polskiej, składają dodatkowo: 

       1) skan dokumentu poświadczającego wykształcenie – dyplom z suplementem studiów pierwszego stopnia (Bachelor degree) i dyplom z  suplementem studiów drugiego stopnia (MSc, MA) w języku oryginalnym i w poświadczonym tłumaczeniu na język angielski lub na język polski; 
       2) skan paszportu w przypadku cudzoziemców. 

Kryteria oceny

W postępowaniu rekrutacyjnym uwzględnia się:  

1) co najmniej bardzo dobrą lub równoważną ocenę z dyplomu studiów drugiego stopnia albo jednolitych magisterskich (5 pkt.); w przypadku kandydatów, którzy ubiegają się o przyjęcie na podstawie najwyższej jakości osiągnięć naukowych (np. przyznanie grantu w ramach konkursu „Perły Nauki”) kandydatowi przyznaje się 5 pkt.; 

2) ocenę maksimum trzech udokumentowanych osiągnięć naukowych kandydata, zgodnych ze szczegółowymi kryteriami osiągnięć kandydata, załączonych podczas elektronicznej rejestracji w systemie IRK; nie więcej niż 20 pkt.; 

3) inną udokumentowaną działalność kandydata, na podstawie wskazanych przez kandydata maksimum trzech osiągnięć zgodnych ze szczegółowymi kryteriami osiągnięć kandydata dla danej dyscypliny; nie więcej niż 5 pkt.; 

4) wynik rozmowy kwalifikacyjnej, przy czym zakres rozmowy kwalifikacyjnej obejmuje:

a) wiedzę oraz kompetencje kandydata istotne dla planowanych badań, w tym również właściwe dla wskazanej dyscypliny naukowej,

b) elementy metodologii badań właściwe dla wskazanej dyscypliny; za rozmowę kwalifikacyjną można otrzymać nie więcej niż 50 pkt.; maksymalny czas trwania rozmowy kwalifikacyjnej może wynieść 30 minut. 

5) ocenę przygotowanego na potrzeby rekrutacji projektu badawczego, a w przypadku rekrutacji w związku z realizacją projektu badawczego – autorskiej koncepcji realizacji projektu grantowego,(nie więcej niż 20 pkt.) ze szczególnym uwzględnieniem: 

a) umiejętności sformułowania celu badań oraz przedstawienia problemu badawczego;

b) oryginalności pomysłu badawczego oraz umiejętności doboru sposobu rozwiązania problemu badawczego; 

c) metodologii właściwej dla wskazanej dyscypliny; 

d) znajomości stanu badań wraz z podstawową bibliografią;

e) znaczenia projektu dla rozwoju wskazanej dyscypliny.   

Warunki przyjęcia do szkoły doktorskiej  

Maksymalna liczba punktów to 100 punktów. Warunkiem przyjęcia do szkoły doktorskiej jest znalezienie się na liście rankingowej, w obrębie limitu miejsc dla danej dyscypliny naukowej i uzyskania minimum 60 punktów z całości postępowania kwalifikacyjnego.  

Program kształcenia

Kształcenie w szkole doktorskiej trwa 8 semestrów. Kształcenie  prowadzone jest na podstawie ramowego planu kształcenia oraz indywidualnego planu badawczego i kończy się złożeniem rozprawy doktorskiej.

Ramowy plan kształcenia  w szkole doktorskiej obejmuje katalog modułów zajęć obowiązkowych, obowiązkowych do wyboru i fakultatywnych wraz z:

1)    określeniem ich harmonogramu

2)    sposobem ich realizacji

3)    weryfikacją efektów uczenia się.

Promotorzy

Doktorant pracuje pod kierunkiem promotora lub promotorów albo promotora i promotora pomocniczego, którzy będą wyznaczeni w terminie 3 miesięcy od rozpoczęcia kształcenia w szkole doktorskiej.

Stypendia

Stypendium 6.000,- zł przez 3 lata.  

Zasady rekrutacji do szkół doktorskich Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu w roku akademickim 2025/2026 zgodnie z Uchwałą nr 46/2024/2025 Senatu UAM z dnia 27 stycznia 2025 r.