有機光伏分析nanoIR

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目錄表

簡介
概述
nanoIR平台
nanoIR安裝
nanoIR平台的特點
掉落演員P3HT和PCBMdoped P3HT薄膜測量
落鑄造P3HT薄膜
PCBM摻雜P3HT與交融
結論
關於Anasys儀器

簡介

有機光伏（PV）材料中使用了利用太陽能發電作為一種替代能源來源。高分子共混物聚（3 - 己基噻吩），P3HT，（6,6） - 苯基- C61 -基丁酸甲酯（PCBM）是一種流行的給體 - 受體（DA）的散裝異質結（BHJ）等被廣泛使用的應用。原子力顯微鏡和透射電子顯微鏡已用於描述高空間分辨率的光伏薄膜的結構，但在納米化學品的信息是很難獲得。

概述

在本應用筆記中，地形特點，已被相關P3HT和PCBM摻雜P3HT薄膜，用創新的局部化學光譜nanoIR™技術。集高空間（約 100納米）解決光伏材料的化學分析，即P3HT（聚（3 - 己基噻吩））和PCBM（（6,6） - 苯基- C61丁酸甲基酯）執行。

nanoIR平台

紅外（IR）光譜儀通常用於分析測量在工業界和學術界的研發實驗室。空間分辨率的突破是通過一個創新的技術，使用納米級的探針從一個原子力顯微鏡（AFM），紅外吸光度檢測。紅外吸光度檢測結果表明，在納米級的機械性能與納米形態的同時，伴隨著化學成分，測量的性質。 nanoIR還集成了納米熱造成一個多功能的納米結構，化學，機械性能和熱性能的工具，它提供的屬性映射。實驗室化學公司體質，克里歐，巴黎大學南基，奧賽，法國，亞歷山大 Dazzi博士首創的專利技術，結合原子力顯微鏡和紅外光譜（AFM紅外）。

圖1 nanoIR平台。

圖2。關閉棱鏡和AFM測量頭

nanoIR安裝

nanoIR系統使用脈衝，可調的紅外光源激發在樣品上已安裝一個紅外透明（硒化鋅）棱鏡的分子振動。該系統的紅外源開發利用的專有技術，這是從1200到3600 ^厘米 -1涵蓋了廣泛的中紅外光譜範圍連續可調。在加熱和快速的熱膨脹，導致懸臂梁諧振振盪抽樣結果對輻射的吸收。誘導振盪特徵盪結果如圖 3所示。

示意圖顯示技術背後的nanoIR 圖3。

這是可能的nanoIR用戶通過原子力顯微鏡成像迅速調查樣本地區，然後在樣品上選定區域獲得高分辨率的化學光譜。正如圖4所示，聚合物光譜獲得nanoIR系統顯示出良好的相關性，與散裝傅里葉變換紅外光譜（FT - IR ）。

圖4。nanoIR（紅色）和傳統的FT - IR（藍色）聚苯乙烯樣品所產生的頻譜進行比較。

nanoIR平台的特點

nanoIR平台的功能列舉如下：

nanoIR系統提供高分辨率的紅外光譜，數據和樣品的力學性能。這是完成的，如上所述，通過監測懸臂基本或更高的諧振模式的頻率，。
接觸懸臂的共振頻率是直接關係到樣品的剛度，可用於定性映射樣品的彈性模量。
nanoIR平台，還可以進行納米級的熱分析，利用新穎的原子力顯微鏡的懸臂，電阻加熱元件集成在懸臂端
隨著系統使用這些懸臂允許在一個點上的材料的轉變溫度測量或跨樣本點的數組。
這使得非晶/結晶的內容，強調，治愈的程度，或者其他物料，可以通過材料的轉變溫度特徵特性的檢測或映射。

掉落演員 P3HT和PCBMdoped P3HT薄膜測量

nanoIR技術是完美的聚合物樣品，其中有本地的材料變化的測量。據抽樣技術，材料要存入作為一個硒化鋅棱鏡薄膜。因此，材料受到的解決方案，以dropcasting直接到棱鏡。

落鑄造 P3HT薄膜

重要的是要注意，並非所有相同的原子力顯微鏡圖像共享相同的紅外吸收特性的表面特徵。感興趣的領域是為了幾微米的微小突起看到在圖 5所示。

圖5點和點擊一個大面積的薄的P3HT薄膜，在硒化鋅棱鏡光譜採集

歸點和點擊紅外光譜採集顯示，只有一些要點輕微擴大吸收功能，如長期吸收的尾（頻譜10）和近1500 ^厘米的肩膀- 1少定義。在其他的時間點，它是發現光譜產生了類似的散裝 P3HT材料。在頻譜 12日至14日點，可以看出，擴大吸收似乎是從高度功能。為了提高頻譜分析，頻譜 12日至14日附近地區再次掃描一個更高的空間分辨率和相關的圖像顯示在圖 6（頂部）和光譜陣列收購之後獲得如圖 6所示（下圖）。