Hintergrund:
Anorganisch-organische Perowskit-Solarzellen haben in der letzten Dekade einen rapiden Anstieg der Effizienz erlebt, sodass sie mit Spitzeneffizienzen von 23 % im Labor bereits heute mit der konventionellen Siliziumtechnologie konkurrenzfähig sind. Diese werden in der aktuellen Forschung hauptsächlich durch empirische Optimierung der Fertigung mittels des nicht skalierbaren Spincoating-Prozesses erreicht. Die sich in der Schicht einstellende Morphologie hängt maßgeblich von den Trocknungs- und Kristallisationsbedingungen ab und ist ausschlaggebend für die Eigenschaften der resultierenden Perowskit-Schicht und damit für die Effizienz der Solarzelle. Für die Skalierung auf industriellen Maßstab mittels Rolle-zu-Rolle-Verfahren ist es folglich notwendig, einen geeigneten Trocknungsprozess zu entwickeln. Hierfür müssen zunächst die grundlegenden Vorgänge während der Trocknung verstanden werden, um daraus ein Trocknungsmodell zu entwickeln. Um die notwendigen Materialeigenschaften für die Trocknungssimulation zu bestimmen, sind bereits Sorptionsmessungen an Perowskitschichten sowie den Einzelkomponenten durchgeführt worden.

Aufgaben / geplante Arbeiten:
Im Rahmen der Bachelorarbeit soll ein Beitrag zu Modellentwicklung für den Trocknungsprozess von Perowskit-Nanoschichten erarbeitet werden. Unter kontrollierten Bedingungen sollen Trocknungsverlaufskurven aufgenommen werden. Dafür wird ein vorhandener Trocknungskanal um eine Halterung für Quarzkristall-Sensoren erweitert. Auf diese Weise kann die gravimetrische Trocknungsverlaufskurve des auf dem Sensor befindlichen Films mit hoher Genauigkeit in-situ gemessen werden.
Mit dem oben beschriebenen Aufbau sollen zunächst Trocknungsversuche mit geeigneten Modellstoffsystemen durchgeführt werden. Anhand dieser sollen vorhandene Trocknungssimulationen experimentell verifiziert werden. Mit zuvor verwendeten Methoden (Laserinterferometrie, konventionell gravimetrisch, Temperaturmessung) ist es nicht realisierbar, die Trocknung von Schichten im Bereich weniger hundert Nanometer messtechnisch zu verfolgen. Mit Hilfe der Quarzkristallmikrowaage ist es möglich, selbst kleinste Mengen Lösemittel zu detektieren. 
Die Messmethode soll anschließend für die Trocknung von Perowskit-Precursor-Lösung angewendet werden. Ziel ist es, die zuvor entwickelten Modelle für die Trocknung von Perowskit-Schichten mit experimentellen Messungen zu vergleichen und deren Anwendbarkeit zu bestätigen oder abzulehnen.