Kennzeichnung von Organischen Solarzellen Unter Verwendung der PeakForce-THUNFISCH Methode

Durch AZoNano-Herausgeber

Inhaltsverzeichnis

Einleitung
Organische Solarzellen-Kennzeichnung
     Thermischer Ausglühen-Effekt auf Dünnfilm P3HT
     P3HT: Organische Solarzelle PCBM
Schlussfolgerungen
Bruker

Einleitung

Solarenergie unter Verwendung der organischen Solarzellen Erntend, hat als eine Energieoption der durchführbaren Alternative hauptsächlich wegen ihrer leichten, niedrigen Produktionskosten und mechanischen Flexibilität gegolten. Der Gebrauch von diesen organischen photo-voltaischen Einheiten liegt nicht an ihrer niedrigen Leistungsfähigkeit weit verbreitetes Handels-. Eine organische Solarzelle besteht einen Massenheterojunction, der durch Spender-/Akzeptantpaare der konjugierten Polymere gebildet wird. Common konjugierte Polymere sind Poly (2-methoxy-5- (3', 7' - Dimethyl-octyloxy))- Pphenylen vinylene gekennzeichnet als MDMO-PPV oder poly-3 (hexylthiophene) (P3HT) als der Spender und für den Akzeptanten, ein lösliches Fullerenederivat wie [6,6] - Phenyl- C61 - Methylester der Buttersäure oder PCBM, ein C60-derivative wird eingesetzt.

Eine Lösung, die aus Pulvern des Spenders und des Akzeptanten aufgelöst wird in einem organischen Lösungsmittel besteht, ist die Drehbeschleunigung, die auf eine Glassubstratfläche gegossen wird, die mit Indiumzinnoxid beschichtet wird (ITO). Dann werden Aluminiumelektroden auf die Oberseite unter Verwendung einer Maske und eines thermischen Verdampfers gelegt. Die aktive Seitenschicht ITO absorbiert die Leuchte und stellt Excitons (springen Sie Elektron-Loch-Paare) her, die als Ladungen an der Kreuzung getrennt werden. Die Zelle des Heterojunction ist bestimmender Faktor der Zell-Leistungsfähigkeit, folglich ist- es wichtig, eine ausführliche Studie der Zelle durchzuführen.

Abbildung 1: (a) Ein geläufiges Spender-/Akzeptantpaar verwendet in den organischen Solarzellen: poly-3 (hexylthiophene) (P3HT) als der Spender (P-artig) und [6,6] - Phenyl- C61 - Methylester der Buttersäure (PCBM, ein C60-derivative) als der Akzeptant (N-artig). (b) HOMO und LUMO-Niveaus von P3HT und von PCBM im Vergleich zu den Austrittsarbeiten von Au, von PEDOT und von ITO. (c) Das Stapeln einer Solarzelle des organischen Massenheterojunction.

Organische Solarzellen-Kennzeichnung

Leitfähige FLUGHANDBUCH-Techniken sind zur Bereitstellung von Sonderkommandos auf dem nanoscale Niveau des Heterojunction in den organischen Solarzellen fähig. Kontaktmodus und der Punktkontakt THUNFISCH-Modus sind nicht effizient, wenn sie genaue Ergebnisse zur Verfügung stellen.

Thermischer Ausglühen-Effekt auf Dünnfilm P3HT

Das P3HT (Spender) war auf einer Glassubstratfläche Drehbeschleunigung-überzogen, die mit ITO und einer PEDOT-Schicht beschichtet wurde. Die P3HT-Schicht wurde an 120°C und an der Drehbeschleunigungform in einer Handschuhschachtel getempert. Das FLUGHANDBUCH maß Daten zeigte, dass Vergütungsprozeduren einen Effekt auf die molekulare Einrichtung der Polymere haben. Die zylinderförmigen Zellen wiesen höhere Leitfähigkeit auf. Auch schlechte Leiter zeigten eine Schicht, welche die schlechte Einrichtung von Merkmalen hat. Die PeakForce-THUNFISCH-Daten, die auf einem P3HT abgegeben wird auf Poly- erzeugt werden (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) und ITO werden in Abbildung 2. dargestellt.

Abbildung 2: HöchstKraft THUNFISCH-Bilder Dünnfilms P3HT, der auf glass-/ITO/PEDOTsubstratfläche und getempert an Gezeigtem 120°C. Drehbeschleunigung-überzogen ist, sind (a) Topographie, Schuppe 10nm; (b) Spitzenstrom, Schuppe 300pA; (c) DMT-Modul, Schuppe 15MPa (d) die Überlagerung der Leitfähigkeitskarte auf Topographie. Bildgröße ist 2 µm × 2 µm, genommen bei 1 nN HöchstKraft, Vorspannung GLEICHSTROM-3V, unter Verwendung Brukers des PeakForce-THUNFISCH-Fühlers (Aubeschichtung, Federkonstante von 0.4N/m) auf einem MehrmodenFLUGHANDBUCH 8 in einer Handschuhschachtel mit unterhalb 1 PPMs O2 und HO2. Beispielhöflichkeit von Prof Nguyen, UCSB.

P3HT: Organische Solarzelle PCBM

Die P3HT- und PCBM-Filme wurden in einer Toluollösung aufgelöst und überzogenes auf eine ITO-überzogene Glassubstratfläche zusammen mit einer Dünnschicht von PEDOT spinnen. PeakForce-THUNFISCH wurde verwendet, um diese Kreuzung zu studieren. Die Studie deckte Schwankungen der Leitfähigkeit auf und dass ein Großteil des Stroms von den Löchern entlang dem P3HT war. Folglich waren die Regionen, die in P3HT reich sind, hohe Leitfähigkeitsregionen und die Regionen, die in PCBM reich sind, waren arme Leitfähigkeit.

Das Bild zeigte auch Faser ähnliche Merkmale, das vorschlägt, dass Heterojunction eine seitliche Anwesenheit auch hatte. Die PeakForce-THUNFISCH-Daten, die auf einem P3HT- und PCBM-Massenheterojunction mit der Spitze des FLUGHANDBUCH-Fühlers verwendet wird als die Kathode gemessen werden, werden in Abbildung 3. dargestellt.

Abbildung 3: PeakForce-THUNFISCH-Bilder von P3HT: Solarzelle PCBM mit einer PEDOT geänderten ITO-/glassanode. (a) Gezeigt Topographie, Schuppe 10nm; (b) Schleife-Durchschnitt Berechneter Strom, Schuppe 5pA; (c) Beitritt, stufen 8 ~10nN und (d) die Überlagerung der Leitfähigkeitskarte auf Topographie ein. Bildgröße ist 2µm × 2µm, genommen an Vorspannung GLEICHSTROM-2.5V, eine Netz-negative HöchstKraft von -1.5nN wird gezeigt in der Kraftkurve (e). Brukers MehrmodenFLUGHANDBUCH 8 wird mit Brukers HöchstKraft THUNFISCH-Fühler verwendet (Aubeschichtung, Federkonstante 0.4N/m) in einer Handschuhschachtel mit unter 1ppm O2 und HO2. Beispielhöflichkeit von Prof Nguyen, UCSB.

Abbildung 3A zeigt granulierte Zellen, die Polymergesamtheiten vielleicht sein konnten. Abbildung 3D ist die Beitrittskarte, die Merkmale anzeigt, die gleichmäßig über der Oberfläche ausgebreitet werden. Die Informationen von der Beitrittskarte konnten zu Optimierung der aktiven Schichtenbildung führen. Die Umwandlungs-Leistungsfähigkeit der organischen Solarzellen wurde in der Darstellung durch die Kurven IV reflektiert.

Schlussfolgerungen

Die Daten, die auf die PeakForce-THUNFISCH-Art bereitgestellt wurden, gaben einen ausführlichen Einblick in die Zelle des Heterojunction der organischen Solarzellen. Da die HöchstKraft, die für Darstellung aufgewendet wurde, eine Netz-negative Kraft war, kann eine einzelne Spitze über 6 Stunden lang ohne irgendeine Auswirkung auf Leitfähigkeitssignal oder -auflösung verwendet werden. Dieses macht sie besser als andere Techniken wie das LeitfähigFLUGHANDBUCH, das auf dem Kontakt-Modus basiert.

Bruker

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Date Added: Apr 12, 2011 | Updated: Jan 23, 2014

Last Update: 23. January 2014 11:11

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