Studier av solceller med fotonbaserade analysmetoder

Viktiga resultat som projektet gav

EXEGER är ett Stockholmsbaserat solcellsföretag specialiserat på att producera tredje generationens färgsensibiliserade solceller (DSSC). En nyckelparameter i tillverkningen är snabb sensibilisering med hög reproducerbarhet för den teknologi som utvecklats av EXEGER. Detta gynnas av att förstå hur sensibiliseringsprocessen påverkar ytstrukturen på atomnivå med hjälp av avancerade fotonkällor såsom MAX IV.

Långsiktiga effekter som förväntas

Dataanalys av röntgenspektroskopidata visade (i) hög likhet mellan olika färgämnesbatcher, (ii) inga signifikanta asymmetriska strukturförändringar kring färgämnets metalcentrum och (iii) indikation på vilken sensibiliseringstid som behövs för ytmättnad. Dessutom observerade vi förändringar i bindningskonfigurationen när ytorna exponerades för elektrolyten. Resultaten gen en ökad förståelse av färgmättnad. En djupare analys visade att proverna led av röntgenskador när de mättes i närvaro av en vätska. Detta isar vikten av att vidareutveckla mätprotokoll.

Upplägg och genomförande

Arbetet delades upp i två specifika stråltider: (1) HIPPIE för PES och (2) BALDER för mätningar av röntgenabsorption (XAS). Transmission XAS vid Rutenium k-kanten mättes på pulver av 3 kända standardfärgämnen som pressade till pellets med en diameter på 3 mm och jämfördes med DSSC-färgämnena. 1 mM lösning av färgämnena i aceton bereddes för sensibilisering på mesoporös TiO2 avsatt på glas och BN-substrat. Processen kvantifierades bland annat genom att följa tidsutvecklingen av de spektroskopiska signalerna vid en sensibiliseringstid på 1, 5, 15 och 30 minuter.