Organik fotovoltaik (OPV) malzemeler nanometre ölçeğinde doğal homojen olmayan vardır. OPV malzemelerin Nanoseviye inhomojenlik fotovoltaik cihazların performansını etkiler. Bu yazıda, alt-100 nm çözünürlükte OPV malzemelerin elektriksel ve mekanik özelliklerinin kantitatif ölçümler için bir protokol açıklar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Eşzamanlı Sayısal İletkenlik ve AFM kullanarak Organik Fotovoltaik Malzemeler Mekanik Özellikleri Ölçümleri
Bu makalede
Özet
Özet
Organik fotovoltaik (OPV) malzemeler nanometre ölçeğinde doğal homojen olmayan vardır. OPV malzemelerin Nanoseviye inhomojenlik fotovoltaik cihazların performansını etkiler. Böylece, bileşimin yanı sıra OPV malzemelerin elektriksel özellikleri mekansal değişimlerin anlaşılması ileriye PV teknolojisi taşımak için büyük önem taşımaktadır. Bu yazıda 1,2, biz alt ile OPV malzemelerin elektriksel ve mekanik özelliklerinin kantitatif ölçümler için bir protokol açıklar -100 nm çözünürlük. Şu anda, malzeme özellikleri ölçümler genelde sadece niteliksel bilgi sağlayan piyasada bulunan AFM tabanlı teknikler (PeakForce, iletken AFM) kullanılarak gerçekleştirildi. Direnci yanı sıra Young modülü prototipik İTO / PEDOT bizim metodu kullanılarak ölçüldü için değerler: PSS/P3HT: PC 61 BM sistemi literatür verileri ile oldukça uyumludur. P3HT: PC 61 BM karışım BM-zengin ve P3HT zengin PC 61 üzerine ayırır domains. PC 61 BM-zengin ve P3HT-zengin etki mekanik özellikleri filmin yüzeyi üzerinde etki atıf için izin veren, farklı. Önemli olarak, mekanik ve elektrik veri birleştirme filmin kalınlığı boyunca ölçülen elektriksel özelliklere varyasyon ile film yüzeyi üzerinde etki yapının ilişki sağlar.
Giriş
Organik fotovoltaik enerji dönüşüm verimliliği son devrimler (PCE) (OPV) hücreleri (hücre düzeyinde% 10 itme) yüksek verimlilik ve düşük maliyetli üretim süreçleri 4 ile uyum ile uyum içinde 3 olarak OPV teknoloji üzerine bir spot getirdi geniş alan güneş hücreleri ucuz üretim meydan için olası çözüm. OPV malzemeler nanometre ölçeğinde doğal homojen olmayan vardır. OPV malzemeler ve fotovoltaik cihazların performansı Nanoseviye homojen olmayan yakından bağlantılıdır. Böylece, bileşimin yanı sıra OPV malzemelerin elektriksel özellikleri anlayış inhomojenlik ileri OPV teknoloji taşımak için büyük önem taşımaktadır. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) 1....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Sinyal Edinimi
- NanoScope-V denetleyicisi ile donatılmış bir ticari Multimode AFM (Veeco, Santa Barbara, CA) içine numune (PC 61 BM): PSS/P3HT katot olmadan polimer güneş pili (ITO / PEDOT) takın.
- Multimode AFM prob tutucu içine iletken AFM probe yükleyin.
- AFM probu, numune ve gerilim kaynağı arasındaki elektrik bağlantısını oluşturun.
- Rota akım amplifikatör çıkış (akım sinyali), Multimode AFM sapma çıkış (kuvvet sinyali), bir dijital toplama kartı içine Multimode AFM numune yüksekliği çıkış (mesafe sinyali) (NI-PCI-6115 DAQ). Femto üzerinde kazanç DLPCA-200 akım kuvvetlendiricisi 50 kHz bant genişl....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Ölçümlerin Young modülü ve özdirenç haritaları (Şekil 3) Mevcut tipik sonuçları yukarıda anlatılan. İTO / PEDOT mekanik ve elektriksel özellikleri: PSS/P3HT: PC 61 BM yığın negatif (-10 V) ve pozitif (+6 V) AFM probe uygulanan voltajları ölçüldü. AFM prob ve örnek arasındaki elektrostatik etkileşim ile ilişkili Görüntüleme eserler, AFM kullanarak fonksiyonel özelliklerini kantitatif ölçümleri için yaygın bir sorundur. Farklı gerilim ölçülür Young modülü büyüklükte elektrostatik benzerlik eşya.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Çıkar çatışması ilan etti.
Teşekkürler
MPN mali destek için Müdürün Burs Programı minnettardır. MPN güneş pili işlemi için protokol gelişimi ile yardım için Yu-Chih Tseng teşekkür etmek istiyor. Bu çalışma Nanoseviye Malzeme Merkezi, Enerji ABD Bölümü, Bilim Ofisi, Sözleşme No DE-AC02-06CH11357 altında Temel Enerji Bilimler Kullanıcı Tesisi Ofisi'nde gerçekleştirildi.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Reaktif / Malzeme Adı | Şirket | Katalog Numarası | Yorumlar |
| Plextronics mürekkepler | Plexcore | PV 1000 | |
| ITO kaplı cam yüzeyler | Delta Technologies, Inc | 25 Ohm / sq | |
| 30 MHz fonksiyon jeneratörü sentezlenmiş | Stanfor Araştırma Sistemleri | DS345 | |
| Akım amplifikatörü | Femto | DLPCA-200 | |
| Multimode AFM | Veeco, Santa Barbara, CA | NanoScope-V denetleyicisi ile donatılmış | |
| DAQ kartı | National Instruments | NI-PCI-6115 | |
| Metal Pt probları | RMNano | 12Pt3008 | |
| MATLAB yazılımı | Mathworks | ||
| LabView yazılımı | National Instruments |
Kaynaklar
- Chen, W., Nikiforov, M. P., Darling, S. B. Morphology characterization in organic and hybrid solar cells. Energy Environ. Sci. , (2012).
- Dupont, S. R., Oliver, M., Krebs, F. C., Dauskardt, R. H. Interlayer adhesion in roll-to-roll processed flexible inverted polymer solar cells. ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
