Характеризация Органических Фотоэлементов Используя Метод ТУНЫ PeakForce

Редакторами AZoNano

Содержание

Введение
Органическая Характеризация Фотоэлемента
     Термальное Влияние Отжига на Фильме P3HT Тонком
     P3HT: Фотоэлемент PCBM Органический
Заключения
Bruker

Введение

Жмущ солнечную энергию используя органические фотоэлементы учитывает вариантом энергии жизнеспособного варианта главным образом должным к их облегченным, низким ценам производства и механически гибкости. Польза этих органических фотовольтайческих приборов распространенные коммерчески должные к их низкой эффективности. Органический фотоэлемент составлен навального гетероперехода сформированного парами дарителя/акцептора проспряганных полимеров. Полимеры проспряганные Общим поли (2-methoxy-5- (3', 7' - этанно-octyloxy))- vinylene p-фенилена обозначенное как MDMO-PPV или poly-3 (hexylthiophene) (P3HT) как даритель и для акцептора, производного fullerene soluble как [6,6] - фениловое C61 - использованы эстер масляной кислоты метиловый или PCBM, C60-derivative.

Разрешение состоя из порошков дарителя и акцептора растворенных в органическом растворителе бросание закрутки на стеклянный субстрат покрынный с окисью олова индия (ITO). После Этого, алюминиевые электроды помещены на верхней части используя маску и термальный испаритель. Слой ITO бортовой активный поглощает свет и создает экситоны (прыгните пары электрон-отверстия), которые отделены как обязанности на соединении. Структура гетероперехода определитель эффективности клетки, следовательно важно сделать глубокое изучение структуры.

Диаграмма 1: (a) Общяя пара дарителя/акцептора используемая в органических фотоэлементах: poly-3 (hexylthiophene) (P3HT) как даритель (p-тип) и [6,6] - фениловое C61 - эстер масляной кислоты метиловый (PCBM, C60-derivative) как акцептор (n-тип). (b) ГОМО и уровни LUMO P3HT и PCBM по сравнению с рабочими функциями Au, PEDOT и ITO. (c) Штабелировать органического навального фотоэлемента гетероперехода.

Органическая Характеризация Фотоэлемента

Проводные методы AFM способны обеспечивать детали на уровне nanoscale гетероперехода в органических фотоэлементах. Режим Контакта и режим ТУНЫ контакта пункта не эффективны в обеспечивать точные результаты.

Термальное Влияние Отжига на Фильме P3HT Тонком

P3HT (даритель) былопокрыно на стеклянном субстрате покрынном с ITO и слоем PEDOT. Слой P3HT был обожжен на 120°C и закрутк-бросании в бардачке. AFM измерил данные показал что обжигая процедуры имеют влияние на молекулярный приказывать полимеров. Цилиндрические структуры показали более высокую проводимость. Также плохие проводники показали слой имея плохой приказывать характеристик. Данные по ТУНЫ PeakForce произведенные на P3HT депозированном на поли (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) и ITO проиллюстрированы в Диаграмме 2.

Диаграмма 2: Пиковые изображения ТУНЫ Усилия фильма P3HT тонкого закрутк-покрынного на субстрате glass/ITO/PEDOT, и обожженного на Показанном 120°C. (a) топография, маштаб 10nm; (b) пиковое течение, маштаб 300pA; (c) Модуль DMT, маштаб 15MPa (d) верхний слой карты проводимости на топографии. Размер Изображения 2 µm × 2 µm, принятое на 1 Усилие nN Пиковое, смещение DC 3V, используя зонд ТУНЫ PeakForce Bruker (покрытие Au, константу весны 0.4N/m) на Мультимодные 8 AFM в бардачке с под 1 ppm O2 и HO2. Учтивость Образца Prof. Nguyen, UCSB.

P3HT: Фотоэлемент PCBM Органический

Фильмы P3HT и PCBM были растворены в разрешении и закрутке толуола покрынных на ITO-покрынный стеклянный субстрат вместе с тонким слоем PEDOT. Использовала для того чтобы изучить ТУНУ PeakForce это соединение. Изучение показало изменения в проводимости и что большая часть течения была от отверстий вдоль P3HT. Следовательно, зоны богатые в P3HT были высокими зонами проводимости и зоны богатые в PCBM были плохими зонами проводимости.

Изображение также показало волокн-как характеристики, которое предлагает что гетеропереход имел боковое присутсвие также. Данные по ТУНЫ PeakForce измеренные на гетеропереходе P3HT и PCBM навальном с подсказкой зонда AFM используемого как катод показаны в Диаграмме 3.

Диаграмма 3: Изображения ТУНЫ PeakForce P3HT: Фотоэлемент PCBM с доработанным PEDOT анодом ITO/glass. (A) Показана топография, маштаб 10nm; (b) Цикл-Усредненное Течение, маштаб 5pA; (c) Прилипание, вычисляет по маштабу 8 ~10nN и (d) верхний слой карты проводимости на топографии. Размер Изображения × 2µm 2µm, принятое на смещение DC 2.5V, сет-отрицательное Пиковое Усилие -1.5nN показан в кривом усилия (e). 8 AFM Bruker Мультимодные использованы с зондом ТУНЫ Усилия Bruker Пиковым (покрытием Au, константой 0.4N/m весны) в бардачке с под 1ppm O2 и HO2. Учтивость Образца Prof. Nguyen, UCSB.

На Диаграмму 3A показано зернистые структуры которые смогли по возможности быть компоситами полимера. Диаграмма 3D карта прилипания которая показывает характеристики которые равномерно распространены через поверхность. Информация от карты прилипания смогла вести к оптимизированию активного образования слоя. Эффективность преобразования органических фотоэлементов была отражена в воображении через кривые IV.

Заключения

Данные обеспеченные методом ТУНЫ PeakForce дали детальную проницательность в структуру гетероперехода органических фотоэлементов. В Виду Того Что Пиковое Усилие используемое для воображения было сет-отрицательным усилием, одиночную подсказку можно использовать на над 6 часов без любого отрицательного влияния на сигнале или разрешении проводимости. Это делает его более лучше чем другие методы как проводн-AFM основанный на Режиме Контакта.

Bruker

Поверхности Bruker Nano обеспечивают Атомные продукты Микроскопа Усилия/Микроскопа Зонда Скеннирования (AFM/SPM) которые стоят вне от других имеющих на рынке систем для их робастных конструкции и легкия в использовании, пока поддерживающ самое высокое разрешение. Головка NANOS измеряя, которая часть всех наших аппаратур, использует уникально волоконнооптический интерферометр для измерять консольное отклонение, которое делает компакт настроения так что оно не большле чем стандартная задача микроскопа исследования.

Эта информация найденный, расмотрена и приспособлена от материалов обеспеченных Поверхностями Bruker Nano.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Поверхности Bruker Nano.

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

Last Update: 23. January 2014 11:27

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit