Utveckling av håltransportlager i organiska solceller

Viktiga resultat som projektet gav

Projektet avsåg att studera organiska blandlager med användning i Epishine ABs organiska solceller. Målet var att kartlägga förekomsten av vertikala molekylära koncentrationsgradienter och deras påverkan av termisk stress. Vidare önskade Epishine studera kemiska förändringar i det organiska blandlagret som uppstår vid kortare och längre exponering mot luft. HIPPIE vid MAX IV användes för studierna och såväl koncentrationsgradienter som luft-inducerade kemiska förändringar kunde påvisas. Resultaten korrelerades med optiska/elektroniska studier.

Långsiktiga effekter som förväntas

Resultaten visade att molekylära koncentrationsgradienter förekom redan vid RT men förändrades vid termisk stress och även efter långtidslagring vid RT. Vid kortvarig exponering mot luft uppstod inga detekterbara kemiska förändringar, men vid långvarig exponering kunde nya kemiska bindningar med syre påvisas. Resultaten föranleder fortsatta experiment för att klarlägga eventuella förändringar av valenslektronregionens elektronstruktur samt vidareutveckling av blandlagren.

Upplägg och genomförande

Studierna utfördes vid HIPPIE, MAX IV, och kompletterades med för- och efterstudier i hemmalaboratorierna (Epishine, LiU). Stödet för experiment on-site vid HIPPIE fungerade utmärkt och strålröret var väl anpassat för studierna. Problem med strålskada kunde hanteras via stegvis svepning av röntgenstrålen över proven, men känsligare studier av t.ex. valensregionselektronstuktur är tveksamma. Vidare vore det önskvärt med "hårdare" röntgen, gärna "Tender"-området. COVID-19 försvårade och projektet, dels via fördröjningar, dels via begränsningar av närvaro vid MAX IV.