Polymera solceller på färgtäckt tunnplåt
En genomförbarhetsstudie
Den här uppsatsen handlar om att undersöka om polymera solceller kan tillverkas på stålsubstrat. Polymera solceller är ett alternativ till kristallina solceller och tunnfilmssolceller där organiska material med halvledaregenskaper, det vill säga konjugerade molekyler och polymerer, används för att tillverka det aktiva lagret i solceller. Ett framgångsrikt sätt att tillverka sådana solceller är att blanda givarmolekyler och mottagarmolekyler i det aktiva skiktet. Detta kallas för en bulk-heteroövergång. När ljuset faller på skiktet exciteras en elektron i givarmaterialet och överförs till mottagarmaterialet. Ett elektriskt fält transporterar ut elektronen till en kontakt. Det är detta som ger upphov till strömmen i en polymersolcell. Polymera solceller har tillverkats på substrat av färgtäckt stål. Stålsubstratens ytegenskaper undersöktes för olika beläggningar och några potentiella substrat selekterades. Eftersom dessa substrat är ogenomskinliga behöver toppkontakten vara transparat. Detta kan uppnås genom att applicera solcellens skikt i omvänd ordning mot vad som är brukligt för polymera solceller. Den här typen av uppbyggnad kallas för en inverterad struktur och är lämplig för solceller på stål. En inverterad struktur användes med silver som bottenkontakt och PEDOT:PSS som toppkontakt. Det aktiva skiktet utgjordes av en blandning av poly-hexyltiofen och en fullerenderivat. De färdigtillverkade solcellernas elektriska egenskaper uppmättes och tydliga diodegenskaper noterades. Dock uppvisade solcellerna ingen fotoström. De aktuella substraten bedömdes vara för grova för att användas vid tillverkning av polymera solceller. Framtida studier bör inrikta sig på släta metallsubstrat istället. Alternativa tillvägagångssätt och förbättringar diskuteras.