Karakterisointi orgaaniset aurinkokennot käyttäminen PeakForce TONNIKALA Tapa

By AZoNano Editors

Sisällysluettelo

Johdanto

Sadonkorjuu aurinkoenergiaa käyttäen orgaaniset aurinkokennot on pidetty toteuttamiskelpoisena vaihtoehtoisten energialähteiden vaihtoehto lähinnä niiden keveys, alhaiset tuotantokustannukset ja mekaaninen joustavuus. Käyttää näitä orgaanisen aurinkosähkö laitteita ei ole laajalle levinnyt kaupallisesti sen vähäisen tehokkuuden. Orgaaninen aurinkokenno koostuu irtotavarana heterojunction muodostama luovuttaja / hyväksyjä paria konjugoitu polymeerejä. Yhteinen konjugoitu polymeerejä ovat poly (2-metoksi-5-(3 ", 7'-dimetyyli-octyloxy))-p-fenyleeni vinylene nimetty MDMO-PPV tai poly-3 (heksyylitiofeeni) (P3HT) kuten luovuttajan ja tunnustaja, liukeneva fullereeni johdannainen kuten [6,6]-fenyyli C61 - voihappo metyyliesteri tai PCBM, C60-johdannainen työskentelee.

Ratkaisu koostuu jauhe luovuttajan ja hyväksyjä liuotetaan orgaaniseen liuottimeen on spin valettu päälle lasialustalla päällystetty indiumtinaoksidista (ITO). Sitten, alumiini elektrodien päälle käyttäen maskin ja lämpö höyrystimen. ITO puoli aktiivinen kerros imee valoa ja luo excitons (sidottu elektroni-aukko paria), jotka ovat erotettu maksut risteyksessä. Rakenne heterojunction on tekijä solun tehokkuutta, joten on tärkeää tehdä yksityiskohtainen tutkimus rakennetta.

Kuva 1: (a) yhteinen luovuttaja / tunnustaja pari käytetty orgaaniset aurinkokennot: poly-3 (heksyylitiofeeni) (P3HT) kuin luovuttajan (p-tyyppi) ja [6,6]-fenyyli C61 - voihappo metyyliesteriä ( PCBM, C60-johdannainen) kuin tunnustaja (n-tyyppi). (B) HOMO ja LUMO tasot P3HT ja PCBM verrattuna työhön toiminnot Au, PEDOT ja ITO. (C) pinoaminen orgaanisia irtotavaran heterojunction aurinkokenno.

Orgaaniset Aurinkopaneeli karakterisointi

Johtava AFM tekniikat pystyvät tarjoamaan yksityiskohtia nanomittakaava tasolla heterojunction orgaaniset aurinkokennot. Ota tila ja pisteen yhteyttä TONNIKALA tila eivät ole tehokkaita tarjota tarkkoja tuloksia.

Terminen Hehkutus Vaikutus P3HT ohutkalvo

P3HT (luovuttaja) oli spin-pinnoitettu lasi substraatti pinnoitetaan ITO ja PEDOT kerros. P3HT kerros oli hehkutettu 120 ° C ja spin-valettu hansikaslokerossa. AFM mitatut tiedot osoittivat, että hehkutus menettelyt vaikuttavat molekyylitason tilaaminen polymeerien. Lieriömäinen rakenteet oli korkeampi johtavuus. Myös huono johtimet osoitti kerros olevan huono tilaaminen ominaisuuksia. PeakForce TONNIKALA tuotetut tiedot on P3HT talletettu poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) ja ITO on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2: Peak Force TONNIKALA kuvia P3HT ohut kalvo spin-pinnoitettu lasi / ITO / PEDOT alustalle, ja hehkutettu 120 ° C. Näkyy ovat () topografia, mittakaava 10nm, (b) huippuvirta, mittakaava 300pA, (c) DMT kimmokerroin, mittakaava 15MPa (d) päällekkäin johtavuus kartta topografia. Kuvan koko on 2 mikrometriä × 2 mikrometriä, otettu 1 nN Peak Force, 3V DC bias käyttäen Bruker n PeakForce TONNIKALA anturi (Au pinnoite, jousivakio on 0.4N / m) MultiMode 8 AFM in hansikaslokerossa, jossa alle 1 ppm O ₂ ja H ₂ O. Näyte kohteliaasti professori Nguyen, UCSB.

P3HT: PCBM Organic Solar Cell

P3HT ja PCBM elokuvat liuotettiin tolueeni ratkaisun ja spin levitettiin ITO-pinnoitettu lasialustalla yhdessä ohut PEDOT. PeakForce TONNIKALA käytettiin tutkimuksessa tähän risteykseen. Tutkimus osoitti vaihtelut johtavuus ja että suurin osa nykyisestä oli kotoisin reikiä pitkin P3HT. Näin ollen alueilla runsaasti P3HT olivat korkean johtavuuden alueilla ja alueilla runsaasti PCBM olivat köyhiä johtavuus alueilla.

Kuva osoitti myös kuitu kaltaisia ​​piirteitä, mikä viittaa siihen, että heterojunction oli sivusuunnassa läsnäolo samoin. PeakForce TONNIKALA tiedot mitattuna P3HT ja PCBM irtotavarana heterojunction kärjellä AFM anturi käytetään katodina on esitetty kuvassa 3.

Kuva 3: PeakForce TONNIKALA kuvia P3HT: PCBM aurinkokennon kanssa PEDOT muutettu ITO / lasi anodi. Näkyy ovat () topografia, mittakaava 10nm, (b) Cycle-keskimäärin Nykyinen, mittakaava 5Pa, (c) Tarttuvuus, mittakaava 8 ~ 10nN ja (d) päällekkäin johtavuus kartta topografia. Kuvakoko on 2μm × 2μm, otettu 2.5V DC bias, net-negatiivinen Peak Voima-1.5nN näkyy voimassa käyrä (e). Bruker n Multimode 8 AFM käytetään Bruker n Peak Force TONNIKALA anturi (Au pinnoite, jousivakio 0.4N / m) hansikaslokerossa kanssa alle 1 ppm O ₂ ja H ₂ O. Näyte kohteliaasti professori Nguyen, UCSB.

Kuva 3A osoittaa rakeinen rakenteet, jotka voisivat mahdollisesti olla polymeeri aggregaatteja. Kuva 3D on tartunta kartta, joka näyttää ominaisuuksia, jotka ovat tasaisesti jakautunut pinnalle. Tietoa tartunta kartan voi johtaa optimointi aktiivisen kerroksen muodostumista. Hyötysuhde orgaaniset aurinkokennot näkyi kuvantamisen kautta IV käyriä.

Johtopäätökset

Toimittamat tiedot PeakForce TONNIKALA menetelmä antoi tarkan käsityksen rakenteesta heterojunction ja orgaaniset aurinkokennot. Koska Peak Force käyttää kuvantaminen oli net-kiiski, yksi kärki voidaan käyttää yli 6 tuntia ilman haittaa johtavuus signaali tai resoluutio. Tämä tekee siitä paremman kuin muilla tekniikoilla, kuten johtavalla-AFM perustuu contact mode.

Bruker

Bruker Nano tarjoaa atomivoimamikroskooppi / Scanning Probe Microscope (AFM / SPM) tuotteita , jotka erottuvat muista kaupallisesti saatavilla järjestelmiä vankan rakenteen ja helppokäyttöisyys, käytön, säilyttäen korkeimman resoluution. Nanot mittapää, joka on osa meidän kaikkien välineiden, työllistää ainutlaatuinen kuituoptista interferometri mitataan ulokkeen taipuma, joka tekee asennuksen niin kompakti, että se ei ole suurempi kuin standardi tutkimus mikroskoopilla tavoite.

Tämä tieto on peräisin, tarkistettu ja muokattu toimittaman materiaalin Bruker AXS.

Lisätietoja tästä lähde osoitteessa Bruker AXS .