Karakterisering av Organiska Sol- Celler genom Att Använda Den PeakForce TONFISKMetoden

Vid AZoNano Redaktörer

Bordlägga av Tillfredsställer

Inledning
Organisk Sol- CellKarakterisering
     Termiskt Härda Verkställer på P3HT Filmar Thin
     P3HT: Organisk Sol- Cell för PCBM
Avslutningar
Bruker

Inledning

att Skörda sol- energi som använder organiska sol- celler, har varit ansett ett livsdugligt alternativ för alternativ energi främst tack vare deras lättvikts-, kostar den låga produktionen och mekanisk böjlighet. Bruket av dessa organiska photovoltaic apparater är inte sned boll-spridning kommersiellt tack vare deras låga effektivitet. En organisk sol- cell göras upp av en bulk heterojunction som bildas av oljedoseringen/acceptorn, parar av konjugerade polymrer. Vanligt konjugerade polymrer är poly (2-methoxy-5- (3', 7' - dimethyl-octyloxy))- p-phenylene vinylene som designeras som MDMO-PPV eller poly-3 (hexylthiophene) (P3HT) som oljedoseringen och för acceptorn, en löslig fullerenederivata liksom [6,6] - phenyl C61 - butyric syrlig methyl ester eller PCBM, en C60-derivative används.

En lösning som består av, pudrar av oljedoseringen, och acceptorn som upplösas i en organisk vätska, är snurrandecasten på en glass substrate som täckas med indiumtinoxiden (ITO). Därefter förläggas aluminium elektroder överst genom att använda en maskera och en termisk luftfuktare. Lagrar för ITO-sidoaktivet absorberar det ljust och skapar destinerade excitons (elektron-spela golfboll i hål parar), som avskiljs som laddningar på föreningspunkten. Strukturera av heterojunctionen är bestämmande faktor av celleffektiviteten, hence är det viktigt att göra en specificerad studie av strukturera.

Figurera 1: (a) En allmänningoljedosering/acceptor parar använt i organiska sol- celler: poly-3 (hexylthiophene) (P3HT) som oljedoseringen (p-typ) och [6,6] - phenyl C61 - butyric syrlig methyl ester (PCBM, en C60-derivative) som acceptorn (n-typ). (b) HOMOEN och LUMO jämnar av P3HT, och PCBM i jämförelse med arbetet fungerar av Au, PEDOT och ITO. (c) Stapla av en sol- cell för organisk bulk heterojunction.

Organisk Sol- CellKarakterisering

Ledande AFM-tekniker är kapabla av att ge specificerar på nanoscalen som är jämn av heterojunctionen i organiska sol- celler. Kontaktfunktionsläget och funktionsläget för pekakontaktTONFISK är inte effektiva, i att ge exakta resultat.

Termiskt Härda Verkställer på P3HT Filmar Thin

P3HTEN (oljedosering) snurrande-täcktes på en glass substrate som täcktes med ITO och ett PEDOT-lagrar. P3HT-lagrar härdades på 120°C, och snurrande-casten i en handske boxas. De AFM mätte datan visade att det som härdar tillvägagångssätt ha en verkställa på molekylärt beställa av polymrerna. Det cylindriskt strukturerar ställd ut högre conductivity. Också visade fattiga ledare ett lagrar som har fattigt beställa av särdrag. PeakForce TONFISKdata som frambrings på en P3HT som sättas in på poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) och ITO illustreras in Figurerar 2.

Figurera 2: Maximal StyrkaTONFISK avbildar av P3HT filmar thin snurrande-täckt på glass-/ITO/PEDOTsubstraten, och härdad på Visad 120°C. (a) är topografi, fjäll 10nm; (b) den maximala strömmen, fjäll 300pA; (c) DMT-modulus, fjäll 15MPa (D) som överdra av conductivity kartlägger på topografi. Image storleksanpassar är 2 µm för µm× som 2 tas på 1 Maximala Styrka för nN, snedhet för DC som 3V använder Brukers sonden för PeakForce TONFISK (Au som täcker, fjädrar konstant av 0.4N/m), på MultiMode 8 AFM i en handske boxas med nedanför 1 ppm-Nolla2 och HO2. Ta Prov artighet av Prof. Nguyen, UCSB.

P3HT: Organisk Sol- Cell för PCBM

P3HTEN och PCBMEN filmar upplöstes i en toluenelösning och snurrande som täckas på entäckt glass substrate tillsammans med ett tunt lagrar av PEDOT. PeakForce TONFISK var den van vid studien denna föreningspunkt. Studien avslöjde variationer i conductivity och att en ha som huvudämnedel av strömmen var från, spela golfboll i hål längs P3HTEN. Hence var regionerna som var rika i P3HT, kickconductivityregioner, och regioner som var rika i PCBM, var fattiga conductivityregioner.

Avbilda visade också fiber-något liknande särdrag, som föreslår att heterojunctionen hade en sidonärvaro som väl. PeakForce TONFISKdata som mätas på en P3HT och en PCBM som, den bulk heterojunctionen med spetsen av AFM-sonden som används som katoden, visas in, Figurerar 3.

Figurera 3: PeakForce TONFISK avbildar av P3HT: Ändrade den sol- cellen för PCBM med en PEDOT ITO-/glassanoden. (A) Visas topografi, fjäll 10nm; (b) denI genomsnitt uppgå till Strömmen, fjäll 5pA; (c) Adhesion, fjäll 8 ~10nN och (D) överdra av conductivity kartlägger på topografi. Image storleksanpassar är 2µm × 2µm som tas på snedhet för DC 2.5V, ennegation som Maximal Styrka av -1.5nN visas i styrkan buktar (e). Brukers boxas Multimode 8 som AFM används med Brukers den Maximala sonden för StyrkaTONFISK (Au som täcker, fjädrar konstant 0.4N/m) i en handske, med den nedanföra Nollan 1ppm2 och HO2. Ta Prov artighet av Prof. Nguyen, UCSB.

Figurera gryniga shows 3A strukturerar som kunde eventuellt vara polymeraggregat. Figurera 3D är adhesionen kartlägger att skärmsärdrag som är jämnt spridda över ytbehandla. Informationen från adhesionen kartlägger kunde leda till optimization av aktivlagrarbildandet. Omvandlingseffektiviteten av de organiska sol- cellerna reflekterades i avbilda till och med IEN-V buktar.

Avslutningar

Datan förutsatt att av den PeakForce TONFISKmetoden gav en specificerad inblick in i strukturera av heterojunctionen av de organiska sol- cellerna. Sedan den Maximala Styrkan som användes för att avbilda, var ennegation styrka, kan en singelspets användas för ovanför 6 timmar utan any motsatt verkställer på conductivity signalerar eller upplösning. Detta gör den förbättrar än andra tekniker liksom ledande-AFMEN som baseras på KontaktFunktionsläget.

Bruker

Nano Bruker Ytbehandlar ger Atom- produkter för det StyrkaMikroskop-/ScanningSondMikroskopet (AFM/SPM), som står ut från annan kommersiellt - tillgängliga system för deras robustt design och lindra-av-bruk, stunden som underhåller den högsta upplösningen. NANOSEN som mäter huvudet, som är den vår delen allra, instrumenterar, använder en unik fiber-optisk interferometer för att mäta cantileveravböjningen, som gör överenskommelsen för ställa in så, att den är inte större än ett standart forskningmikroskopmål.

Denna information har varit sourced, granskat, och anpassat från material förutsatt att av Nano Bruker Ytbehandlar.

För mer information på denna källa behaga besök Nano Bruker Ytbehandlar.

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

Last Update: 23. January 2014 11:31

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit