High-Throughput Methodologies for Binary and Ternary Organic Solar Cells

Abstract

Les Cel·les Solars Orgàniques han atret molt interès per la seva sèrie de avantatges que tenen en comparació a altres tecnologies de Cel·les Solars como el Silici. Algunes de aquestes avantatges son els dispositius lleugers i flexibles, la possibilitat de escollir les seves propietats òptiques com el color i semi transparència, la seva procesabilitat des de solució... Però, la Eficiència de Conversió de Potencia final de les Cel·les Solars Orgàniques depèn molt de un espai paramètric molt complex, multidimensional i interconnectat. En aquesta Tesis de Doctorat, dissenyem i explorem noves metodologies de Alta Eficiència que permeten explorar la variació de rendiment de les Cel·les Solars Orgàniques en múltiples paràmetres, accelerant el procés de optimització. Aquestes metodologies es basen en la producció de gradients en els paràmetres de interès, i tenen com a objectiu canviar el enfoc de una producció de prototips intensiva, a un enfoc de mesures intensives.

Las Celdas Solares Orgánicas han atraído mucha atención por su serie de ventajas que presentan comparadas con otras tecnologías de celdas solares como el silicio. Algunas de estas ventajas son los dispositivos ligeros y flexibles, la posibilidad de alterar las propiedades ópticas como el color o semi transparencia, la procesabilidad desde solución... Sin embargo, la Eficiencia de Conversión final de las Celdas Solares Orgánicas depende mucho de un espacio paramétrico complejo, multidimensional y interconectado. En esta Tesis de Doctorado, diseñamos y exploramos nuevas metodologías de Alta Eficiencia que permiten explorar la variación en rendimiento de las Celdas Solares Orgánicas en múltiples parámetros, acelerando el proceso de optimización. Estas metodologías se basan en manufacturar gradientes en los parámetros de interés, y tienen como objetivo cambiar el enfoque de manufacturación intensiva de prototipos a un enfoque de medidas intensivas.

Organic Solar Cells have garnered considerable interest due to their several advantages when compared to Other Solar Cell technologies. These properties include light-weight and flexible devices, tunability of optical properties such as color and semitransparency, solution processability... However, their final Power Conversion Efficiency depends in a complex, multi-dimensional and highly correlated parametric landscape. In this PhD thesis we design and explore new high-throughput methodologies designed to allow the screening of Organic Solar Cells performance variation in multiple parameters, speeding the optimization process. These methodologies are based on the manufacturing of gradients in the parameters of interest, and aim to change the prototyping-intensive approach of Organic Solar Cell research to a measuring-intensive approach.