有机太阳能电池的描述特性使用 PeakForce 金枪鱼方法的

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简介
有机太阳能电池描述特性
     对 P3HT 薄膜的热量焖火作用
     P3HT :PCBM 有机太阳能电池
结论
Bruker

简介

收获太阳能使用有机太阳能电池被认为一个可行的选择能源选项主要由于他们的轻量级,低生产成本和机械灵活性。 使用这些有机光致电压的设备不普遍商业上归结于他们的低效率。 有机太阳能电池组成服务供应商/接受人对形成的批量异质结被共轭的聚合物。 公用被共轭的聚合物是多的 (2 甲氧基5 (3', 7' - 二甲基octyloxy))- p 苯撑 vinylene 被选定作为 MDMO-PPV 或多3 (hexylthiophene) (P3HT) 作为服务供应商和为接受人,一件可溶解球碳衍生商品例如 [6,6] - 苯基的 C61 - 丁酸甲基酯或 PCBM, C60 衍生商品被使用。

包括这个服务供应商和接受人的粉末的解决方法溶化在有机溶液是空转被转换在用铟罐子氧化物涂的玻璃基体上 (ITO)。 然后,使用屏蔽和一台热量蒸发器,铝电极在上面被安置。 ITO 副有效的层吸收光并且创建激子 (请限制电子漏洞对),分隔作为在这个连接点的充电。 异质结的结构是细胞效率的定列式,因此执行这个结构的一个详细研究是重要的。

图 1 : (a) 用于有机太阳能电池的一个公用服务供应商/接受人对: 多3 (hexylthiophene) (P3HT) 作为服务供应商 (p 型) 和 [6,6] - 苯基的 C61 - 丁酸甲基酯 (PCBM, C60 衍生商品) 作为接受人 (n 型)。 (b) 拉人 和 P3HT 和 PCBM 的 LUMO 级别 与 澳大利亚 、 PEDOT 和 ITO 比较 的 功函 。 (c) 堆积有机批量异质结太阳能电池。

有机太阳能电池描述特性

导电性 AFM 技术能够提供详细资料在异质结的 nanoscale 级别在有机太阳能电池的。 联系模式和点联络金枪鱼模式不是高效的在提供准确结果。

对 P3HT 薄膜的热量焖火作用

P3HT (服务供应商) 是空转上漆的在用 ITO 和 PEDOT 层涂的玻璃基体。 P3HT 层锻炼了在 120°C 和空转转换在手套盒。 AFM 评定了数据向显示锻炼的程序有对分子预定的作用聚合物。 圆柱形结构陈列了更高的传导性。 并且恶劣的导体显示了有一块的层粗劣预定功能。 PeakForce 在 P3HT 生成的金枪鱼数据存款在多 (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) 和 ITO 在表 2. 说明。

图 2 : P3HT 薄膜的高峰强制金枪鱼图象空转上漆在 glass/ITO/PEDOT 基体和锻炼在显示的 120°C. 是 (a) 地势,缩放比例 10nm; (b) 峰值电流,缩放比例 300pA; (c) DMT 模数,缩放比例 15MPa (d) 传导性映射重叠在地势的。 图象范围是 2 µm × 2 µm,被采取在 1 nN 高峰强制, 3V DC 偏心,使用 Bruker 的 PeakForce 金枪鱼探测 (澳大利亚涂层,弹簧常数 0.4N/m) 在一多重状态 8 AFM 在有在 1 ppm 的 O 以下一个手套盒2 和 HO2。 Nguyen , 加大 圣巴巴拉 分校 教授 范例 礼貌 。

P3HT :PCBM 有机太阳能电池

P3HT 和 PCBM 影片在甲苯解决方法被溶化了并且空转上漆在一个 ITO 上漆的玻璃基体上以及 PEDOT 薄层。 PeakForce 金枪鱼用于学习此连接点。 这个研究显示了在传导性上的变化,并且当前的大部分是从沿 P3HT 的漏洞。 因此,地区富有在 P3HT 上是高传导性地区,并且地区富有在 PCBM 上是贫穷的传导性地区。

图象也显示了象纤维的功能,建议异质结有侧向存在。 PeakForce 在与作为负极使用的 AFM 探测的技巧的 P3HT 和 PCBM 批量异质结评定的金枪鱼数据在表 3. 表示。

图 3 : PeakForce P3HT 的金枪鱼图象:与 PEDOT 被修改的 ITO/glass 阳极的 PCBM 太阳能电池。 显示 (a) 地势,缩放比例 10nm; (b) 循环平均为的当前,缩放比例 5pA; (c) 黏附力,称 8 个 ~10nN 和 (d) 传导性映射重叠在地势的。 图象范围是 2µm × 2µm,被采取在 2.5V DC 偏心, -1.5nN 净额负高峰强制显示在强制曲线 (e)。 Bruker 的多重状态 8 AFM 使用与 Bruker 的高峰强制金枪鱼探测 (澳大利亚涂层,在一个手套盒的弹簧常数 0.4N/m) 有在 1ppm 的 O 下2 和 HO2。 Nguyen , 加大 圣巴巴拉 分校 教授 范例 礼貌 。

图 3A 显示可能可能是聚合物综合的团粒结构。 图 3D 是显示功能在表面间统一分布的黏附力映射。 从黏附力映射的信息能导致有效的层形成的优化。 有机太阳能电池的换能效率在想象被反射了通过 IV 曲线。

结论

PeakForce 金枪鱼方法提供的数据给予了详细洞察力到有机太阳能电池的异质结的结构。 因为用于想象的高峰强制是净额负强制,一个唯一技巧可以使用在 6 时数上,不用对传导性信号或解决方法的任何负面作用。 这更好比其他技术做它例如在联系模式基础上的导电性 AFM。

Bruker

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

Last Update: 23. January 2014 11:03

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