Ny metod för tillverkning av organiska solceller

– De organiska solcellerna är användbara i många olika sammanhang, inte minst där man har nytta av att de är transparenta, mjuka, böjliga, i olika färger och att de är billiga att tillverka, säger Olle Inganäs, professor i biomolekylär och organisk elektronik vid Linköpings universitet, i ett pressmeddelande. Olle Inganäs leder den forskargrupp som har tagit fram en förfinad metod för att tillverka solcellerna. Elektroder med två varianter av polymeren PEDOT;PSS används i tillverkningen, där den ena fungerar som anod och den andra modifieras till katod. Det aktiva skiktet som absorberar ljus och ger elektroner ligger mellan elektroderna och i solcellsmodulen seriekopplas sedan de individuella solcellerna. När elektroder och aktivt lager trycks som tunna filmer ovanpå varandra kommer defekter i ett skikt att utgöra attackpunkt för nästa lager som ska tryckas.Defekterna förstärker varandra och leder till kortslutning mellan topp och bottenelektroderna. Hittills har man löst detta problem genom att skicka en ström genom cellen. – Man måste bränna bort defekterna i varje enskild cell. Dels är det tidsödande och dels kommer man inte lätt åt alla celler och därför blir kassationen ganska hög, säger Olle Inganäs i ett pressmeddelande. Forskarna har nu framgångsrikt testat en metod där de istället använder det aktiva polymermaterialet som lim. Två plastfilmer med anod respektive katod täcks med det aktiva materialet innan det hela lamineras samman. Att det bara är två skikt som ska tryckas minskar antalet defekter och sannolikheten att två defekter ska hamna precis mitt emot varandra vid lamineringen är försumbar. – Det händer helt enkelt inte. Men vi upptäckte att när vi laminerar ihop de båda skikten till en flexibel och hållbar modul så ger solcellerna mera ström när ljuset kommer från det ena hållet än från det andra. Vi vill ju att cellerna ska generera lika mycket ström oavsett om solen går upp eller ner. Forskarna har visat att det är fukten i luften som är problemet där. Det bildas små elektronfällor i materialet som fångar in elektroner innan de når elektroden. Lösningen är att tillverka anod och katod-filmerna och sedan snabbt laminera ihop dem med det aktiva polymermaterialet i skyddad atmosfär. Ju kortare tid filmen exponeras för fukt desto mindre problem. – Vi har visat att lamineringsmetoden fungerar med många olika kombinationer av polymermaterial och att energieffektiviteten blir lika hög som vid konventionell tillverkning, säger Olle Inganäs. De solcellsmoduler som utvecklats av Olle Inganäs och hans grupp vid Linköpings universitet utvecklas och tillverkas av avknoppningsföretaget Epishine.