E! 5220 10% Efficiencient Dye Solar Cells

Prosjektets hovedmål og hovedresultat er utvikling av nye nanopartikkel-pastaer og produksjonsprosesser for Dye Solar Cells (DSC). Det er konkret utviklet nye kommersialliserbare produkter for tre nisjer innen DSC: paste for klassisk DSC med Ruthenium dy e og jodbasert elektrolytt, paste for poriphyrin dye og kobolt-basert elektrolytt, samt paste for fleksible DSC. Alle ledd i produksjonen er vurdert som enkelt oppskalerbare, og produksjonen for selve nano-TiO2 råstoffet er under prosjektperioden oppskale rt fra labskala til pre-industriell produksjon. Det er samtidig gjort en rekke prosessforbedringer, spesielt fra miljøperspektiv. Prosjektet har videre resultert i en DSC testcelle sent inn for dokumentering som verdensledende i sin klasse, samt proto typ fleksibel plastbasert DSC. DSC er den solcelleteknologien som teoretisk er mest kostnadseffektiv. Tre materialer er svært sentrale her: TiO2-Anoden kombinenerer halvleder-egenskaper med svært høy overflate. Fargestoffet (Dye) absorberer lys og inji serer elektroner i anoden. Elektrolytten regenererer fargestoffet og slutter den elekstriske kretsen. Prosjektet har fokusert på optimalisering av anode og anodematerialer. Anoden må kombinere høy overflate, god ledningsevne, tilstrekkelig porøsitet t il at elektrolytten trenger gjennom, samt rette overflateegenskaper for adsorpsjon av Dye. Parametre som er kartlagt inkluderer nanopartiklenes struktur, størrelse og størrelsesfordeling samt vasking, additiver, sintringstemperatur og -tid, evt etterbehan dling, anodetykkelse, tilsetting av optiske spredningspartikler og mer.

The purpose of Eurostars Project "10DSC" is to increase photoconversion efficiency of Dye-Based Solar Cells (DSC) from around 7% to 10%, making them commercially competitive. DSC are the solar cell technology with the lowest cost both for consumers and p roducers. Simple production, readily available raw materials and cost-effectiveness at relatively small production scales make DSC an particularly attractive option for developing countries and their large rural electrification programs. Low sensitivity t o angle, shading and temperatures make DSC attractive for a range of climates and applications, and at 10% efficiency also competitive for on-grid production in many areas of the world. The jump from 7% to 10% will be primarily based on improving the nan ostructure of the dyed substrate. The core of the DSC concept is a photosensitive dye that traps light and knocks electrons into the adjacent titania surface, producing electrical current. The extremely large surface present in a 3D matrix of nanoparticle s leads to high currents. However, small particles with little or no contact area give rise to electrical losses in the cell. Careful engineering of nanoparticle sizes and shapes, together with specialised substrate manufacturing methods, gives a much hi gher conversion efficiency than what is possible using standard commercial nanoparticles.