>Magister Scientiae - MSc / Environmentally friendly photovoltaic devices make use of solar radiation as the energy source to generate electricity. Organic solar cells (OSCs) have been making headway in the last decade due to their cost-effectiveness and potential application in flexible devices. One of the disadvantages of OSCs is the short lifetime of the charge carriers, where the various interfaces that are present in the material play a significant role. In the inverted organic solar cell (IOSC), electrons are injected into the transparent conducting oxide, whereby the electrode alignment is reversed compared to the conventional structure. Nanosized zinc oxide (ZnO) thin-films with nanoridges/ripples embedded on the surface of the thin-film can be used as an electron transport/hole-blocking layers in inverted organic solar cells to enhance light-capturing by the active layer of the solar cell.

Kvantprickar är intressanta för tillverkning av solceller på grund av möjligheten att justera bandgapet beroende på kvantpricksstorleken. I detta examensarbete har alternativa arkitekturer av PbS kvantprickssolceller testats samt att påverkan av olika lager har utvärderats. Först framställdes en kort reproducerbarhetsstudie av PbS kvantprickssolceller, där de tillverkade solcellerna gav låg effektivitet jämfört med litteraturen. En jämförelse av att använda ZnO eller magnesiumdopat ZnO (MZO) utfördes, där solcellerna med MZO presterade bättre än solcellerna med ZnO. Vidare testades påverkan av att ta bort hål- jämfört med elektrontransporterande lagret, där det elektrontransporterande lagret visade sig vara väsentligt för att solcellen skulle fungera medan solcellen fortfarande kunde fungera utan det håltransporterande lagret. Dessutom testades en inverterad solcellstruktur, där alla producerade solceller hade en effektivitet under 0,09 %. Det testades också att använda en annan ligandlösning och lösningsmedel för det ligandutbyte som behövs för det ljusabsorberande kvantprickslagret i solcellen. Detta gjordes med ammoniumjodid för ligandutbytet för att senare använda lösningmedlet propylenkarbonat, filmerna som producerades med det nya ligandutbytet var av dålig kvalitet och gav solceller med låg effektivitet. Slutligen genomfördes en kort studie av glödgningstemperaturen för ett tunt lager av MZO, där man fann att MZO kristalliserade vid 250℃, 300℃ och 350℃ när det glödgades i 30 minuter. / Quantum dots are of great interest for producing solar cells due to the possibility of tuning the bandgap depending on the quantum dot size. In this Masters's thesis project alternative architectures of PbS quantum dot solar cells have been tested and the influences of different layers have been evaluated. First, a short reproducibility study of the PbS quantum dot solar cell was produced, where it could be seen that the fabricated solar cells gave low efficiencies compared to literature. A comparison of using ZnO or magnesium doped ZnO (MZO) was performed, where the solar cells using MZO performed better than the solar cells using ZnO. Furthermore, the influence of removing the hole compared to the electron transporting layer was tested, where the electron transporting layer proved to be essential for the solar cell to function while it still could function without the hole transporting layer. Additionally, an inverted solar cell structure was tested, but only produced solar cells with efficiencies below 0.09 %. It was also tested to use another ligand solution and solvent for the ligand exchange needed for the light-absorbing quantum dot layer in the solar cell. This was done using ammonium iodide for the ligand exchange to later disperse the quantum dots in propylene carbonate, although the films produced with the new ligand exchange were of poor quality and gave low-efficiency solar cells. Lastly, a short study of the annealing temperature of an MZO thin-film was realised, where it was found that the MZO crystallised at 250℃, 300℃, and 350℃ when annealed for 30 minutes.