Tworzenie półprzewodnikowych warstw organicznych przy użyciu metody blade-casting

Celem pracy jest opracowanie metody przygotowania cienkich warstw, tworzących organiczne ogniwa słoneczne, poprzez użycie metody blade-coating. W szczególności, możliwość tworzenia warstw polimerowych wykazujących gradient grubości.Zaczęto od przedstawienia zasady działania, składu oraz architektury urządzeń fotowoltaicznych. Następnie opisano metody tworzenia cienkich warstw. Kolejnym krokiem jest omówienie metod wyznaczania gradientu grubości (Mikroskopia Sił Atomowych, Reflektometria światła białego).W części eksperymentalnej skupiono się głównie na tworzeniu warstw polimerowych z gradientem grubości. Zaczęto od pretestu własności doctor-blade’a, poprzez przygotowanie warstw polistyrenu, jednorodnych i z gradientem grubości, na podkładzie krzemowym. Następnie zbadano możliwość zastosowania innych rodzajów materiałów na pokrywane warstwy (PEDOT:PSS) oraz na podkłady (szkło). W celu podsumowania pracy eksperymentalnej pokryto szklane podkłady mieszaniną P3HT:PCBM.

The purpose of this work is to develop a protocol of preparation of thin films forming organic solar cells by means of blade-coating method. Especially the possibility of creation of polymer films with thickness gradient was studied. First the principles, composition and architecture of OPV are presented. Subsequently experimental methods for thin films preparation are described. Then methods (Atomic Force Microscopy, White Light Reflectance Spectroscopy) of determination the thickness gradient are examined. The experimental part of this work focuses mainly on thickness gradient films. At the beginning the PS has been chosen to pretest properties of doctor knife, by preparing homogenous and thickness gradient layers on silicone substrates. Then, the application of other kinds of materials for film material (PEDOT:PSS) and substrate (glass) is studied. P3HT:PCBM mixture is coated on silicone, followed by thickness examination, to summarize the studies.In the end, summary and final conclusions are presented.