PeakForce 참치 방법을 사용하는 유기 태양 전지의 특성

AZoNano 편집자에 의하여

목차

소개
유기 태양 전지 특성
     P3HT 박막에 대한 열 어닐링 효력
     P3HT: PCBM 유기 태양 전지
결론
Bruker

소개

태양 에너지를 유기 태양 전지를 사용하여 가을걷이해서 그들의 경량, 낮은 생산비 및 기계적인 융통성 때문에 실행 가능한 교체 에너지 선택권이라고 주로 여겨졌습니다. 이 유기 광전지 장치의 사용은 그들의 저효율 대폭적인 상업적으로 때문이. 유기 태양 전지는 활용된 중합체의 기증자/수락자 쌍에 의해 형성된 대량 이질 접합의 구성됩니다. 공유지에 의하여 활용된 중합체는 많습니다 (2 메톡시 5 (3', 7' - 디메틸 octyloxy))- MDMO-PPV로 지정되는 기증자로 그리고 수락자, [6,6] - 페닐기 C61와 같은 녹는 fullerene 유래물을 위해 (hexylthiophene) (P3HT) 많은 3 p phenylene vinylene - 부티르산 산 메틸 에스테르 또는 PCBM는 C60 유래물 채택됩니다.

유기 용매에서 녹은 기증자 및 수락자의 분말로 이루어져 있는 해결책은 인듐 주석 산화물로 입힌 유리제 기질에 던져진 회전급강하입니다 (ITO). 다음, 알루미늄 전극은 가면 및 열 증발기를 사용하여 상단에 둡니다. ITO 옆 액티브한 층은 빛을 흡수하고 접속점에 책임으로 분리되는 여기자를 (전자 구멍 쌍을 도약하십시오) 만듭니다. 이질 접합의 구조물은 세포 효율성의 결정 요인입니다, 그러므로 구조물의 상세한 연구 결과를 하는 것이 중요합니다.

숫자 1: (a) 유기 태양 전지에서 사용되는 일반적인 기증자/수락자 쌍: (hexylthiophene) (P3HT) 기증자 (p 모형)로 많은 3와 [6,6] - 페닐기 C61 - 수락자 (n 모형)로 부티르산 산 메틸 에스테르 (PCBM 의 C60 유래물). (b) Au, PEDOT 및 ITO의 일함수와 비교하여 P3HT 그리고 PCBM의 직립원인 그리고 LUMO 수준. (c) 유기 대량 이질 접합 태양 전지의 겹쳐 쌓이기.

유기 태양 전지 특성

전도성 AFM 기술은 유기 태양 전지에 있는 이질 접합의 nanoscale 수준에 세부사항 제공 가능합니다. 접촉형과 점 접촉 참치 최빈값은 정확한 결과 제공에서 능률적이지 않습니다.

P3HT 박막에 대한 열 어닐링 효력

P3HT (기증자)는 ITO와 PEDOT 층으로 입힌 유리제 기질에 회전급강하 입혔습니다. P3HT 층은 글로브 박스에 있는 120°C 그리고 회전급강하 던지기에 단련되었습니다. AFM는 단련 절차에는 중합체의 분자 명령에 대한 효력이 있다는 것을 데이터를 보여주었습니다 측정했습니다. 원통 모양 구조물은 더 높은 전도도를 전시했습니다. 또한 빈약한 지휘자는 특징의 나쁜 명령이 있는 층을 보여주었습니다. 많은 (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT)와 ITO에 예금된 P3HT에 생성된 PeakForce 참치 데이터는 숫자 2.에서 설명됩니다.

숫자 2: glass/ITO/PEDOT 기질에 회전급강하 입히는 P3HT 박막의 피크 군대 참치 심상은, 보인 120°C.에 단련해 (a) 지세, 가늠자 10nm입니다; (b) 봉우리 전류, 가늠자 300pA; (c) DMT 계수, (d) 가늠자 15MPa 지세에 전도도 지도의 오바레이. 심상 규모는 2 Bruker의 PeakForce 참치 탐사기 (Au 코팅, 1 ppm O 이하를 가진 글로브 박스에 있는 다중 상태 8 AFM에 봄 불변의 것의 0.4N/m) 취한 µm × 2 µm와 HO를 사용하여 1개의 nN 피크 군대에, 3V DC 편견2 , 입니다2. 교수의 Nguyen, UCSB 견본 의례.

P3HT: PCBM 유기 태양 전지

P3HT와 PCBM 필름은 툴루엔 해결책에서 녹고 PEDOT의 얇은 층과 더불어 ITO 입히는 유리제 기질에 입히는 회전시킵니다. PeakForce 참치는 이 접속점을 공부하기 위하여 이용되었습니다. 연구 결과는 현재의 대부분이 P3HT에 따라서 구멍에서 이었다 전도도에 있는 변이를 제시하고. 그러므로, P3HT에서 부유한 지구는 높은 전도도 지구이고 PCBM에서 부유했던 지구는 나쁜 전도도 지구이었습니다.

건의하는 이질 접합에는 옆 존재가 또한 있었다는 것을 심상은 또한 특징 섬유 같이 보여주었습니다. 음극선으로 이용된 AFM 탐사기의 끝을 가진 P3HT와 PCBM 대량 이질 접합에 측정된 PeakForce 참치 데이터는 숫자 3.에서 묘사됩니다.

숫자 3: P3HT의 PeakForce 참치 심상: PEDOT에 의하여 변경되는 ITO/glass 양극을 가진 PCBM 태양 전지. (a) 지세, 가늠자 10nm는 보입니다; (b) 주기 평균된 현재, 가늠자 5pA; (c) 지세에 전도도 지도의 8 ~10nN 그리고 (d) 오바레이가 접착에 의하여, 오릅니다. 심상 규모는 군대 곡선 (e)에서 2.5V DC 편견에 취한 2µm × 2µm, -1.5nN의 그물 부정적인 피크 군대 보입니다입니다. Bruker의 다중 상태 8개 AFM는 Bruker의 피크 군대 참치 탐사기 (Au 코팅, 1ppm O의 밑에를 가진 글로브 박스에서 봄 불변의 것 0.4N/m)와와 HO 함께2 사용됩니다2. 교수의 Nguyen, UCSB 견본 의례.

숫자 3A는 가능하게 중합체 골재일 수 있던 입상 구조를 보여줍니다. 숫자 3D는 표면을 통해 획일하게 퍼지는 특징을 디스플레이하는 접착 지도입니다. 접착 지도에서 정보는 액티브한 층 대형의 최적화로 이끌어 낼 수 있었습니다. 유기 태양 전지의 변환 효율성은 IV 곡선을 통해서 화상 진찰에서 반영되었습니다.

결론

PeakForce 참치 방법으로 제공된 데이터는 유기 태양 전지의 이질 접합의 구조물로 상세한 통찰했습니다. 화상 진찰에 사용되기 피크 군대가 그물 부정적인 군대이었기 때문에, 단 하나 끝은 전도도 신호 해결책에 대한 어떤 역효과도 없이 6 시간의 위 동안 사용될 수 있습니다. 이것은 그것을 접촉형에 근거를 둔 전도성 AFM와 같은 그밖 기술 보다는 잘 만듭니다.

Bruker

Bruker Nano 표면은 그들의 강력한 디자인 및 사용 용이를 위한 그밖 상업적으로 이용 가능한 시스템에서 우수한 원자 군대 현미경/스캐닝 탐사기 현미경 (AFM/SPM) 제품을 제공합니다, 하는 동안 고해상 유지. 우리의 계기 전부의 일부분인, NANOS 측정 헤드는 표준 연구 현미경 목적 보다는 아니 더 크다 준비 콤팩트를 이렇게 만드는 공가 편향도 측정을 위한 유일한 광파이버 간섭계를 채택합니다.

이 정보는 Bruker 계속 Nano 표면에 의해 제공된 물자에서 sourced, 검토해서 그리고 적응시켜 입니다.

이 근원에 추가 정보를 위해 Bruker Nano 표면을 방문하십시오.

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

Last Update: 23. January 2014 11:17

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