Luminescent solar concentrators (LSCs) are grabbing attention nowadays as building-integrated photovoltaics (BIPV) elements to accomplish "nearly zero energy buildings" or even "positive energy buildings" where the huge lateral sections of the building can be used as a supplemental PV source. An innovative design for luminescent solar concentrator is called “triplex laminate structure” where a polymer layer is sandwiched between two glass pieces. During the polymerization of off-stoichiometric thiol-ene (OSTE) polymer, the glass-OSTE interface experiences strain due to the contraction mismatch of the polymer and glass. As a result, it becomes difficult to adhere it on the un-functionalized glass surface and OSTE may eventually debond from the glass surface. This phenomenon is termed as “delamination”, and it reduces device efficiency due to the uneven light propagation. This overall scenario reduces the transparency, promotes reabsorption and reflection losses. To mitigate these issues, glass surface modification is the most important step to be considered.The aim of this project was to functionalize the glass surfaces of the luminescent solar concentrator device to increase the bonding strength of glass-OSTE interfaces in triplex laminate structure. The main motive is to diminish “delamination” and achieve better photovoltaic performance with improved aesthetic quality, where all processing steps should preferably be accomplished at room temperature. (3-Mercaptopropyl)trimethoxysilane was used for surface functionalization where a self-assembled monolayer of MPTMS has been formed onto the glass surface introducing thiol (-SH) functionality. These are very much capable of being the attachment link to polymer layer, while at the same time trimethoxysilane group of MPTMS binds with the glass surface. For the silanization process, several sets of solutions with different silane, ethanol and water ratios were prepared. During the testing time, two approaches (qualitative approach and characterization) were followed; different parameters such as dipping time, blow drying, rinsing the sample with ethanol were varied during the mechanical phase and the adhesive strength between the glass surface and OSTE layer was tested. On the other side, in characterization phase, parameters of silane:ethanol:water were varied and investigated using AFM, contact angle measurement and FTIR to confirm the successful and uniform glass surface functionalization for thiol-ene polymer adhesion with determined optimum conditional parameters. This phase included pre and post washing of the sample before the investigation to confirm the chemisorption of silane layer onto the glass surface after functionalization. A successful protocol for room-temperature surface functionalization has been developed.

Luminescerande solenergikoncentratorer (LSC) fångar uppmärksamhet nuförtiden som byggnadsintegrerade solcellselement (BIPV) för att åstadkomma "nästan nollenergibyggnader" eller till och med "byggnader med positiv energi" där de enorma sidodelarna av byggnaden kan användas som en kompletterande PV-källa . En innovativ design för självlysande solenergikoncentratorer kallas "triplex laminatstruktur" där ett polymerskikt är inklämt mellan två glasbitar. Under polymerisationen av off-stökiometrisk tiolen-(OSTE)-polymer, utsätts glas-OSTE-gränsytan påkänning på grund av kontraktionsmissanpassningen mellan polymeren och glaset. Som ett resultat blir det svårt att fästa det på den ofunktionaliserade glasytan och OSTE kan så småningom lossna från glasytan. Detta fenomen kallas "delaminering", och det minskar enhetens effektivitet på grund av den ojämna ljusutbredningen. Detta övergripande scenario minskar transparensen, främjar reabsorption och reflektionsförluster. För att mildra dessa problem är modifiering av glasytan det viktigaste steget att överväga.Syftet med detta projekt var att funktionalisera glasytorna på den luminiscerande solenergikoncentratorn för att öka bindningsstyrkan hos glas-OSTE-gränssnitt i triplexlaminatstruktur. Huvudmotivet är att minska "delaminering" och uppnå bättre solcellsprestanda med förbättrad estetisk kvalitet, där alla bearbetningssteg helst ska utföras i rumstemperatur. (3-Mercaptopropyl)trimetoxisilan användes för ytfunktionalisering där ett självmonterat monoskikt av MPPTMS har formats på glasytan som introducerar tiol (-SH) funktionalitet. Dessa är mycket kapabla att vara bindningslänken till polymerskiktet, samtidigt som trimetoxisilangruppen av MPPTMS binder till glasytan. För silaniseringsprocessen framställdes flera uppsättningar av lösningar med olika silan-, etanol- och vattenförhållanden. Under testtiden följdes två tillvägagångssätt (kvalitativ ansats och karakterisering); olika parametrar såsom doppningstid, föning, sköljning av provet med etanol varierades under den mekaniska fasen och vidhäftningshållfastheten mellan glasytan och OSTE-skiktet testades. Å andra sidan, i karakteriseringsfasen, varierades parametrarna för silan:etanol:vatten och undersöktes med AFM, kontaktvinkelmätning och FTIR för att bekräfta den framgångsrika och enhetliga glasytans funktionalisering för tiolenpolymeradhesion med bestämda optimala villkorsparametrar. Denna fas inkluderade för- och eftertvätt av provet före undersökningen för att bekräfta kemisorptionen av silanskiktet på glasytan efter funktionalisering. Ett framgångsrikt protokoll för ytfunktionalisering i rumstemperatur har utvecklats.