Boosting the performance of next-generation organic solar cells

Een betere opbrengst van organische zonnecellen

Fotovoltaïsche technologieën, zoals zonnepanelen in de vorm van kristallijne siliciumpanelen, zijn de afgelopen twintig jaar wijdverspreid geraakt door lagere productiekosten en verbeterde efficiënties, waardoor de weg is vrijgemaakt voor duurzame energieproductie. Echter, hun rigiditeit en vaste bandgap, naast andere limitaties, beperkt hun veelzijdigheid en bredere toepasbaarheid.

Organische zonnecellen (OSCs) behoren tot de meest veelbelovende opkomende fotovoltaïsche technologieën en bieden een zeer goed integreerbaar en flexibel alternatief voor silicium. Hoewel hun efficiëntie nog niet tipt aan die van anorganische tegenhangers, zijn er al efficiënties tot 20% gerapporteerd. Deze opmerkelijke vooruitgang is grotendeels te danken aan de ontwikkeling van een speciale klasse van elektron-accepterende kleine moleculen, die algemeen worden aangeduid als niet-fullereen acceptoren (NFAs). Ondanks deze vooruitgang blijven de prestatie indicatoren onder de theoretische limiet. Bovendien ontbreekt nog een uitgebreid begrip van de morfologie van OSC's met NFAs en hun compatibiliteit met transportlagen. 

In zijn proefschrift richt David Garcia Romero zich op deze uitdagingen en stelt nieuwe materialen en fabricagestrategieën voor om efficiëntere en stabielere apparaten te realiseren. Hij onderzocht onder andere het effect van verwerkingscondities op de optische en structurele eigenschappen van de actieve laag, en richtte zich op de engineering van verschillende transportlagen die zijn gegroeid via oplossingstechnieken en atoomlaagdepositie.

David Garcia Romero voerde zijn onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Photophysics and OptoElectronics, met financiering van NWO. Hij vervolgt zijn loopbaan als postdoc bij de Rijksuniversiteit Groningen.

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/0321dfa4-cf4b-4567-92a1-b3f5da399fef