Blitzlampenverarbeitung von Ladungsextraktionsschichten für polymerbasierte Solarzellen

Zusammenfassung Die thermische Ännäherung (TA) ist eine der am häufigsten verwendeten Verarbeitungstechniken zur Herstellung von polymerbasierten Solarzellen. Die Methode wird nicht nur zum Trocknen von lösungsverarbeiteten Filmen eingesetzt, sondern auch zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit und der optischen Absorption der Materialien nach der Beschichtung als Filme. Ihre Verwendung ist in Kombination mit Hochdurchsatz-Fertigungstechniken wie der Roll-to-Roll-Großproduktion fraglich, da die Ännäherungszeiten von mehreren Minuten bereits hohe Anforderungen an die Ofenlängen stellen. Darüber hinaus sind die allgemein verwendeten flexiblen Substrate nicht mit hohen Verarbeitungstemperaturen kompatibel. Daher besteht Bedarf an schnelleren Behandlungstechniken, die das plastische Substrat nicht negativ beeinflussen. Hier wird erfolgreich demonstriert, dass die Blitzlampen-Ännäherung (FLA) eine gültige Alternative zur TA sein kann. Die FLA-Technik wird mit verschiedenen Pulsdauern und damit verschiedenen Energiedosen auf PEDOT:PSS- und SnO2-Filme angewendet, die als Ladungsextraktionsschichten in konventionellen und invertierten Solarzellenarchitekturen verwendet werden. In Kombination mit der photoaktiven Schicht PM6:Y6 sind die erzielten Leistungen der Geräte vergleichbar oder sogar besser als die Geräte, die mit der klassischen TA auf einer Heizplatte behandelt wurden. In Bezug auf die Energieeffizienz ist die FLA eindeutig effizienter als die TA, selbst in der Größe von Prototypen.