Name: Rekombinationsdynamik in Dünnschicht-Photovoltaik-Materialien über zeitaufgelöste Mikrowellenleitfähigkeit (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 30 s
Description: Erfahren Sie die Anwendung von TRMC zur berührungslosen Messung von Rekombinationsdynamiken photoinduzierter Ladungsträger in Dünnschicht-Photovoltaikmaterialien wie Perowskiten.

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Die Danksagung erfolgt an den Australian Research Council (LE130100146, DP160103008). JAG wird durch einen Australian Postgraduate Award und DRM durch ein ARC Future Fellowship (FT130100214) unterstützt. Wir danken Nikos Kopidakis für hilfreiche Gespräche.

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</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Während die TRMC-Technik eine Fülle von Informationen über photoinduzierten Ladungsträgerdynamik bieten können, ist dies eine indirekte Messung von Leitfähigkeit und Pflege deshalb getragen werden muss, wenn die Ergebnisse zu interpretieren. Die TRMC-Technik misst totale Mobilität, und nicht verwendet werden kann zwischen Elektron und Loch Mobilitäten zu unterscheiden. Die zugrunde liegende Annahme , dass die Leitfähigkeit proportional ist in der reflektierten Leistung zu ändern , hält nur dann , wenn diese Änderung kle...

Blitz Photolyse zeitaufgelöste Mikrowellenleitfähigkeit (FP-TRMC) überwacht Dynamik des photoangeregten Ladungsträger auf der ns-us Zeitplan, es ein ideales Werkzeug für die Untersuchung machen Rekombinationsprozessen Ladungsträger. die Zerfallsmechanismen von photoinduzierten Ladungsträger in der Dünnschicht-Halbleiter zu verstehen, ist von zentraler Bedeutung in einer Reihe von Anwendungen, einschließlich Photovoltaik-Einrichtung Optimierung. Die induzierten Trägerlebensdauern sind oft Funktionen der induzierten Ladungsträgerdichte, Anregungswellenlänge, Mobilität, Fallendichte und -Auffangrate. Dieses Papier zeigt die Vielseitigkeit des Time Resolved Mikrowelle Leitfähigkeit (TRMC) Technik für ein breites Spektrum von Träger dynamischen Abhängigkeiten zu untersuchen (Intensität, Wellenlänge, Mikrowellenfrequenz) und deren Interpretationen. Photogenerierten Ladungen zu verändern sowohl die realen und die imaginären Teile der Dielektrizitätskonstante eines Materials in Abhängigkeit von ihrer Mobilität und degre<html> e der Entbindung / Lokalisierung 1. Die Leitfähigkeit eines Materials <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55232/55232eq1.jpg" /> ist proportional zu seiner komplexen Dielektrizitätskonstante <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55232/55232eq2.jpg" /> woher <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55232/55232eq3.jpg" /> ist die Frequenz eines elektrischen Mikrowellenfeldes, <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55232/55232eq4.jpg" /> und <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55232/55232eq5.jpg" /> sind die Real- und Imaginärteile der Dielektrizitätskonstante. Somit wird der Realteil der Leitfähigkeit der Imaginärteil der Dielektrizitätskonstante bezogen und kann auf Mikrowellenabsorption abgebildet werden, während der Imaginärteil der Leitfähigkeit (nachfolgend bezeichnet als Polarisations) zu einer Verschiebung in der Resonanzfrequenz in Beziehung steht des Mikrowellenfeldes 1. t &quot;&gt; bietet TRMC mehrere Vorteile gegenüber anderen Techniken. Zum Beispiel DC Photoleitfähigkeitsmessungen leiden an einer Reihe von Komplikationen durch Inkontaktbringen des Materials mit Elektroden. Verbesserte Rekombination an der Elektrode / Material-Grenzfläche, Rücken Injektion von Ladungen durch diese Schnittstelle entstehen, sowie als verstärkte Dissoziation von Exzitonen und geminate Paare aufgrund der angelegten Spannung 2 führen zu Verzerrungen in den gemessenen Ladungsträgerbeweglichkeiten und Lebensdauern. im Gegensatz dazu ist TRMC eine elektrodenlose Technik , die die intrinsische Mobilität der Ladungsträger ohne Verzerrungen aufgrund von Ladungstransfer über die Kontakte misst . Ein wesentlicher Vorteil der Mikrowellenleistung als Sonde für die Ladungsträgerdynamik besteht darin, dass, wie auch die Zerfalls Lebensdauer der Ladungsträger Überwachung, Verfall Mechanismen / Wege auch untersucht werden können. TRMC kann die gesamte Mobilität 3 und das Leben zu bestimmen , verwendet werden ,Zeit 4 von induzierten Ladungsträger. Diese Parameter können anschließend verwendet werden , um zwischen direkten und trap-vermittelte Rekombination Mechanismen 3, 5 zu unterscheiden. Die Abhängigkeit dieser beiden getrennten Zerfallswege kann quantitativ als Funktion der Trägerdichte 3, 5 und Anregungsenergie / Wellenlänge 5 analysiert werden. Die Lokalisierung / Confinement induzierter Träger kann durch Vergleich des Zerfalls der Leitfähigkeit vs Polarisierbarkeit 5 (imaginärer vs Realteil der Dielektrizitätskonstanten) untersucht werden. Darüber hinaus und vielleicht am wichtigsten ist, können TRMC verwendet werden Trap-Staaten zu charakterisieren, die als Ladungsträger Zerfallswege wirken. Oberflächenfallen, beispielsweise durch einen Vergleich 6 vs unpassivierten Proben passiviert von bulk Fallen unterscheiden. Sub-Bandgap-Staaten könnendirekt 5 Anregung Unter Bandgap Energien untersucht werden. Trap - Dichten können durch den Einbau TRMC Daten 7 abgeleitet werden. 2 herkömmliche Dünnfilm - Halbleitern wie Silizium 6, 8 und TiO 9, 10, Nanopartikel 11, 1, Nanoröhrchen organische Halbleiter 12, Materialmischungen: Aufgrund der Vielseitigkeit dieser Technik wurde TRMC eine Vielzahl von Materialien , einschließlich studieren angewendet 13, 14, und Hybrid photovoltaischen Materialien 3, 4, 5. Um quantitative Informationen unter Verwendung TRMC zu erhalten, ist es von entscheidender Bedeutung zu können genau die Nummer zu bestimmen,der absorbierten Photonen für eine gegebene optische Anregung. Da Verfahren zur von dünnen Filmen, Nanopartikel, Lösungen und opaken Proben unterscheiden, die Probenvorbereitung und Kalibrierungstechniken hier vorgestellt werden speziell für Dünnfilmproben quantifizieren Absorption. Allerdings stellte das TRMC Messprotokoll ist sehr allgemein gehalten.

<table><tbody><tr><td>Hellmanex III Waschmittel</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/z805939?lang=en&region=AU</td><td>Z805939</td><td>ätzend und giftig. Siehe Sicherheitsdatenblatt.</td></tr><tr><td>Blei(II)-iodid (99%)</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/211168?lang=en&region=AU</td><td>211168</td><td>giftig. Siehe Sicherheitsdatenblatt.</td></tr><tr><td>Wasserfreies Dimethylformamid (99,8%)</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/227056?lang=en&region=AU</td><td>227056</td><td>giftig. Siehe Sicherheitsdatenblatt.</td></tr><tr><td>Wasserfreies Dimethylsulfoxid (99,9%)</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/276855?lang=en&region=AU</td><td>276855</td><td>giftig. Siehe Sicherheitsdatenblatt.</td></tr><tr><td>Wasserfreies 2-Propanol (99,5%)</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/278475?lang=en&region=AU&gclid= COnlgPaw780CFQZvvAod17EA4Q</td><td>278475</td><td></td></tr><tr><td>Methylammoniumiodid</td><td>Dyesol www.dyesol.com/products/dsc-materials/perovskite-precursors/methylammonium-iodide.html</td><td>MS101000</td><td>Auch verkauft von Sigma Aldrich</td></tr><tr><td>Poly(methylmethacrylat)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>445746</td><td></td></tr><tr><td>wasserfreies Chlorbenzol (99,8%)</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/445746?lang=en&region=AU</td><td>284513</td><td>Toxic. Siehe Sicherheitsdatenblatt.</td></tr><tr><td>Ausrüstung</td><td><>Unternehmen</td><td>Modell<</td><td>strong>Kommentare/Beschreibung</td></tr><tr><td>UV-VIS-NIR Spektralphotometer</td><td>Perkin-Elmer&nbsp;</td><td>Lambda 900</td><td></td></tr><tr><td>Profilometer</td><td>Veeco</td><td>Dektak 150</td><td></td></tr><tr><td>Vektor Netzwerkanalysator</td><td>Keysight www.keysight.com/en/pdx-x201927-pn-N9918A/fieldfox-handheld-microwave-analyzer-265-ghz?cc=US&lc=eng</td><td>Fieldfox N9918A</td><td></td></tr><tr><td>Abstimmbarer Wellenlängenlaser</td><td>Opotek www.opotek.com/product/opolette-355</td><td>Opolette 355</td><td></td></tr><tr><td>Graufilter</td><td>Thorlabs www.thorlabs.hk/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=3193</td><td>NUK01</td><td></td></tr><tr><td>Leistungsmesser</td><td>Thorlabs www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=PM100D</td><td>PM100D</td><td></td></tr><tr><td>Leistungsmesser</td><td>Thorlabs www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=S401C</td><td>S401C</td><td></td></tr><tr><td>Kavität</td><td>Sonderanfertigung</td><td></td><td>Der Hohlraum, der für dieses Experiment verwendet wurde, wurde im eigenen Haus entworfen und gebaut.</td></tr></tbody></table>

rekombinationsdynamik in dünnschicht-photovoltaik-materialien über zeitaufgelöste mikrowellenleitfähigkeit

Recombination Dynamics in Thin-film Photovoltaic Materials via Time-resolved Microwave Conductivity

Ein Verfahren zur Rekombination Dynamik der photoinduzierten Ladungsträger in der Dünnschicht-Halbleitern zu untersuchen, insbesondere in der Photovoltaik-Materialien wie Organo-Bleihalogenide Perowskite vorgestellt. Die Perowskit-Schichtdicke und Absorptionskoeffizienten werden zunächst von Profilometrie und UV-VIS-Absorptionsspektroskopie charakterisiert. Kalibrieren von sowohl der Laserleistung und der Hohlraum Empfindlichkeit wird im Detail beschrieben. Ein Protokoll zum Durchführen einer Flash-Photolyse-Time Resolved Mikrowellen Conductivity (TRMC) Experimente, ein berührungsloses Verfahren, die Leitfähigkeit eines Materials zu bestimmen, wird präsentiert. Verfahren zur realen und imaginären Komponenten des komplexen Leitfähigkeit Identifizierung von TRMC als Funktion der Mikrowellenfrequenz durchführt wird, gegeben. Ladungsträgerdynamik unter unterschiedlichen Anregungsregime bestimmt (einschließlich Leistung und Wellenlänge). Techniken für die direkte und Trap-vermittelten Zerfallsprozessen zu unterscheiden werden vorgestellt und diskutiert.Ergebnisse sind modelliert und unter Bezugnahme auf eine allgemeine kinetischen Modell der photoinduzierten Ladungsträger in einem Halbleiter interpretiert. Die beschriebenen Techniken sind auf eine breite Palette von optoelektronischen Materialien, einschließlich organischer und anorganischer Photovoltaik-Materialien, Nanopartikel und leitende / Dünnschichten halb.

Die repräsentativen hier vorgestellten Ergebnisse wurden aus einer 250 nm CH 3 NH 3 PbI 3 Dünnschichtprobe erhalten. Die Dynamik der Leitfähigkeit <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55232/55232eq54.jpg" /> kann auf die Dynamik der Ladungsträger zusammenhängen <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55232/55232eq55.jpg" /> über <p class="jove_content" fo:keep-together.within-pag...

Eine zeitaufgelöste Mikrowellenleitfähigkeitstechnik zur Untersuchung der direkten und Fallen-vermittelten Rekombinationsdynamik und zur Bestimmung der Ladungsträgermobilitäten von Dünnschichthalbleitern wird hier vorgestellt.

Rekombinationsdynamik in Dünnschicht-Photovoltaik-Materialien über zeitaufgelöste Mikrowellenleitfähigkeit

A method for investigating recombination dynamics of photo-induced charge carriers in thin film semiconductors, specifically in photovoltaic materials ...

Das übergeordnete Ziel dieses Experiments besteht darin, mithilfe reflektierter Mikrowellenleistung die Rekombinationsdynamik von lichtinduzierten Ladungsträgern in Dünnschicht-Photovoltaikmaterialien zu messen. Diese Methode ist im Bereich der Photovoltaik nützlich, da sie den Zerfall lichtinduzierter Ladungsträger über Fallenstates sowie durch Band-zu-Band-Rekombinationsprozesse erfasst. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass keine elektrischen Kontakte zur Probe erforderlich sind.Dies bedeutet, dass die gemessenen Lebensdauern und Leitfähigkeiten nicht durch die Anwesenheit von Kathoden verfälscht werden. Sammeln Sie zunächst einige der notwendigen Elemente, um die Messungen durchzuführen, einschließlich einer vorbereiteten Messprobe. Diese Dünnschicht-Perowskit-Probe wurde charakterisiert, und ihre interessierenden Wellenlängen wurden ausgewählt.Neben der Probe halten Sie einen Mikrowellenresonator, einen Netzwerkanalysator und einen Laser bereit. Die Probe wird in diesem speziell angefertigten Mikrowellenresonator montiert, der aus vier zusammengeschraubten Viertelwellenplatten besteht. Ein Iris-Koppler koppelt Mikrowellen in den Resonator ein, und ein Glasfaserauslass am Mikrowellenkurzschluss ermöglicht den optischen Zugang.Ein Teflon-Probenhalter wird in den Hohlraum eingesetzt. Ein Diffusor sorgt dafür, dass das einfallende Licht räumlich gleichmäßig ist, während eine Abstimmungsschraube den Gütegrad des Hohlraums verändert. Der Laser ist über Wellenlängen des sichtbaren bis hin zum infraroten Bereich abstimmbar.Zu den erforderlichen kleineren optischen Elementen gehören ein parabolischer Spiegel mit seitlichem Strahlengang als Koppler und Neutrale-Dichtefilter. Stellen Sie die Laserwellenlänge auf den gewünschten Wert ein und lenken Sie den Strahl auf einen seitlichen Koppler. Überprüfen Sie die Ausrichtung mit der optischen Achse des Spiegels mithilfe einer Strahlkarte.Der Fleck sollte etwa in der Mitte des Kopplers eintreten. Anschließend beschaffen Sie eine optische Faser, die letztendlich mit dem Resonator gekoppelt wird. Verbinden Sie ein Ende der Faser mit dem Faserkoppler.Verbinden Sie das andere Ende mit einem Leistungssensor und einem Messgerät. Verwenden Sie eine geringe Laserleistung und beginnen Sie, die Ausgangsleistung der Faser zu überwachen, während Sie den Faserkopppler justieren. Stellen Sie den Neigungswinkel des Koppelers so ein, dass die Faserkopplung maximiert wird.Überwachen Sie weiterhin das Leistungsmessgerät und stoppen Sie, wenn es maximale Leistung anzeigt. Die Neigungswinkel-Einstellungen am Koppeler sollten langsam vorgenommen werden, wobei sichergestellt werden muss, dass nichts angerempelt wird. Verbessern Sie die Kopplung, indem Sie die Laserleistung schrittweise erhöhen und die Ausrichtung des Koppelers weiter anpassen.Um den Verlustfaktor des Resonators zu bestimmen, vergleichen Sie die Laserleistung am Ausgang der Faser mit der auf die Probe auftreffenden Leistung. Schalten Sie zunächst den Laser ein und messen Sie die Leistungsabgabe durch die Faser. Anschließend arbeiten Sie mit dem Resonator, um die Leistung an der Probenposition zu messen.Da der Hohlraum aus Viertelwellenplatten besteht, zerlegen Sie ihn, um Zugang zur Probenposition zu erhalten. Legen Sie nach dem Zerlegen eine Maske in der Größe des Halteres an die Probenposition, wo das elektrische Feld sein Maximum hat. Positionieren Sie einen Leistungssensor hinter der Maske, um die Leistung an der Probe zu messen.Verbinden Sie nun die gekoppelte Faser mit dem Resonator. Messen Sie die Leistung an der Probenposition für die gewählte Wellenlänge. Trennen Sie danach die Faser, entfernen Sie den Leistungssensor und die Blende von der Probenposition und bauen Sie den Resonator wieder zusammen, um ihn für spätere Schritte vorzubereiten.Der Probenträger ist so konstruiert, dass er die Probe in der Kavität zentriert. Platzieren Sie die Probe auf dem Probenträger. Achten Sie darauf, den Probenträger so auszurichten, dass er zur Laser-Eingangsöffnung zeigt.Platzieren Sie den Probenhalter in der Hohlraumkammer. Die Kalibrierung der Empfindlichkeit der Hohlraumkammer erfordert einen Netzwerkanalysator und einen Zirkulator. Verbinden Sie Port eins des Netzwerkanalysators mit dem Eingangsport eins des Zirkulators.Verbinden Sie Port zwei des Zirkulators mit dem Mikrowellenkoppler des Resonators. Jede von der Probe reflektierte Strahlung verlässt den Zirkulator am Port drei. Verbinden Sie auch diesen Port mit dem Port des Netzwerkanalysators.Als Nächstes verwenden Sie den Netzwerkanalysator, um eine Zweipol-S21-Messung der reflektierten Leistung durchzuführen. Zentrieren Sie die Anzeige erneut auf die Resonanzfrequenz des leeren Resonators, die für diesen Resonator etwa 6,5 Gigahertz beträgt. Stellen Sie anschließend die Frequenzspanne der Anzeige auf ein Gigahertz ein.Suchen und markieren Sie die Resonanzfrequenz des beladenen Resonators und zentrieren Sie diese. Vergrößern Sie schließlich den Ausschnitt, bevor Sie die Resonanzkurve aufzeichnen. Beginnen Sie nun mit der Abstimmung des Gütefaktors des Resonators.Stellen Sie hierzu die Abstimmungsschraube am Resonator ein. Beobachten Sie die Resonanzkurve, um den Gütefaktor zu optimieren. Ein optimaler Gütefaktor stellt oft einen Kompromiss zwischen Zeitauflösung und Messgenauigkeit dar.Der Hohlraum-Empfindlichkeitsfaktor kann aus der Resonanzkurve des belasteten Hohlraums berechnet werden. Der nächste Schritt besteht darin, die zeitaufgelöste Mikrowellenleitfähigkeitsmessung (TRMC) einzurichten. Stellen Sie den Laser auf eine der Wellenlängen von Interesse ein und setzen Sie die Ausgangsleistung auf das Maximum.Als Nächstes verwenden Sie einen Leistungssensor, um die durch die Faser übertragene Laserleistung zu messen. Entfernen Sie die Faser vom Leistungssensor und schließen Sie sie dann an den optischen Eingang des Resonators an. Am anderen Ende des Resonators bleiben Netzwerkanalysator und Zirkulator wie bei der Empfindlichkeitskalibrierung des Resonators verbunden.Der Analysator befindet sich nun im Übergangsmodus, und dieses Schema verdeutlicht die neuen Funktionen der Netzwerkanalysator-Anschlüsse. Anschluss eins ist die Mikrowellenquelle. Anschluss zwei ist der Detektor.Der Laser-Eingang ist nicht in der Abbildung dargestellt, und der Verstärker in der Abbildung ist in das Netzwerkanalysator eingebettet. Eine gängige alternative Anordnung verwendet eine Mikrowellendiode im Oszilloskop als Detektor. Arbeiten Sie nun mit dem Netzwerkanalysator.Aktivieren Sie die transiente Detektion, indem Sie die Frequenzspanne des Netzwerkanalysators auf null setzen. Stellen Sie die Messfrequenz auf die zuvor gemessene Resonanzfrequenz des beladenen Resonators ein. Konfigurieren Sie als Nächstes die Mikrowellenquelle.Stellen Sie die Mikrowellenquellenfrequenz auf die Messfrequenz und die Ausgangsleistung auf null dBm ein. Richten Sie anschließend den Laser so ein, dass er den Netzwerkanalysator auslöst. Verbinden Sie den Laserauslöserausgang mit dem Netzwerkanalysator.Aktivieren Sie den externen Trigger und ermitteln Sie den Trigger-Offset, um den Anstieg des Signals mit einigen Mikrosekunden dunklen Signals vor dem Laserpuls aufzuzeichnen. Stellen Sie abschließend die Zeitbasis des Analyzers so ein, dass der transiente Abklingbereich deutlich länger ist als die anfängliche Abklingphase. Nehmen Sie die resultierende zeitlich aufgelöste Mikrowellenleitfähigkeitskurve auf.Wenn die optimalen Parameter bekannt sind, verwenden Sie diese, um die zeitaufgelösten Mikrowellenleitfähigkeits- oder TRMC-Messungen zu automatisieren. Um Daten über die komplexe Leitfähigkeit zu sammeln, wiederholen Sie diese Messung bei verschiedenen Mikrowellenfrequenzen. Wählen Sie die Frequenzabtastung aus, indem Sie die Hohlraumresonanzkurve überprüfen und mehrere Frequenzen auswählen, die die Kurve abdecken.Verwenden Sie den Netzwerkanalysator, um die Messfrequenz auf die erste Frequenz der Abtastung einzustellen. Passen Sie die Quellenfrequenz an die Messfrequenz an. Nutzen Sie die zuvor ermittelten optimalen Messparameter, um eine TRMC-Spur aufzuzeichnen.Dieser transiente Wert hat den Hintergrund subtrahiert. Wiederholen Sie diese Messung für jede gewählte Frequenz. Um intensitätsabhängige TRMC-Daten zu erhalten, stellen Sie zunächst den Laser auf eine Wellenlänge von Interesse bei maximaler Leistung ein.Entfernen Sie die Faser aus dem Resonator und messen Sie die durch die Faser übertragene Leistung. Schließen Sie die Faser vor Fortsetzung wieder an den Resonator an. Starten Sie die automatisierte Datenerfassung, indem Sie die experimentellen Parameter eingeben.Schalten Sie den Laser ein. Nehmen Sie einen transienten Mittelwert über mindestens 100 Aufnahmen auf, um Schwankungen der Laserleistung von Puls zu Puls auszugleichen. Sobald dies erfolgt ist, schalten Sie den Laser aus.Platzieren Sie einen Neutraldichtefilter zwischen zwei Blenden im Strahlengang, bevor Sie den Laser erneut einschalten. Wiederholen Sie die Mes-schritte für diesen Aufbau mit verschiedenen Neutraldichtefiltern. Im Idealfall werden Messungen über einen Leistungsbereich von zwei Größenordnungen durchgeführt.Diese doppeltlogarithmische Darstellung zeigt eine Anpassung der zeitaufgelösten Mikrowellenleitfähigkeitsdaten mithilfe eines kinetischen Modells, das mit einer gaußförmigen instrumentellen Antwortfunktion gefaltet wurde. Durch die Anpassung lassen sich die Lebensdauern der Ladungsträger und die Fallen-Dichten bestimmen sowie direkte und fallengestützte Rekombinationsprozesse charakterisieren. Jede Kurve in diesem Diagramm entspricht einer transienten Leitfähigkeit bei einer Anregungsintensität zwischen 1012 und 1014 Protonen pro Quadratzentimeter.Die Intensitäten wurden mithilfe von Neutraldichtefiltern variiert. Die Daten zur transienten Leitfähigkeit ermöglichen die Ermittlung der Intensitätsabhängigkeit der gesamten Ladungsträgerbeweglichkeit. Die Anregungswellenlänge für diese Daten beträgt 530 Nanometer.Diese Spuren stellen eine Zerlegung einer TRMC-Spur in Beiträge der Real- und Imaginärteile der Leitfähigkeit dar. Die roten Spuren zeigen Daten, die bei der Resonanzfrequenz des dunkel beladenen Resonators aufgenommen wurden. Die grüne Spur zeigt den Zerfall des Realteils der Leitfähigkeit.Der Zerfall der Polarisation ist in blau dargestellt. Der Abklingbereich der Polarisation in blau ist deutlich kleiner als der der Leitfähigkeit in grün. Dies ist vereinbar mit einem Zerfall über lokalisierte Fangzustände.Wenn die Methode einmal beherrscht ist, kann jede TRMC-Aufnahme innerhalb weniger Minuten erfolgen. Bei der Durchführung dieser Experimente ist es wichtig, alle Einstellungen der Laserleistung korrekt zu dokumentieren, einschließlich der Leistung am Faserende, der Wellenlänge und aller verwendeten Neutraldichtefilter. Zeitaufgelöste Photolumineszenzmessungen können zusammen mit TRMC-Messungen verwendet werden, um direkte Rekombinationspfade von den kombinierten Rekombinationsprozessen, die mittels TRMC gemessen werden, zu entkoppeln.Diese Technik ebnete den Weg, um Rekombinationsprozesse von Ladungsträgern in einer Vielzahl halbleitender Materialien zu untersuchen, darunter Dünnschicht-Photovoltaik-Sensibilisatoren, Kohlenstoffnanoröhren und Titandioxid-Nanopartikel. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Hochleistungslasern äußerst gefährlich sein kann, und Vorsichtsmaßnahmen wie das Abschirmen des Laserstrahls und das Tragen geeigneter Schutzbrillen stets getroffen werden sollten.

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Organische Photovoltaik (OPV) Materialien sind von Natur aus inhomogenen auf der Nanometerskala. Nanoscale Inhomogenität der OPV-Materialien beeinflusst die Leistung von Photovoltaik-Geräte. In diesem Papier beschreiben wir ein Protokoll für quantitative Messungen der elektrischen und mechanischen Eigenschaften der OPV Materialien mit sub-100 nm Auflösung.

Concurrent Quantitative Leitfähigkeit und mechanische Eigenschaften Measurements of Organic Photovoltaic Materials mittels AFM

Es wurden Fortschritte bei der Verwendung von Spin-Echo-aufgelösten Weideinzidenzstreuung (SERGIS) als Neutronenstreuungstechnik zur Untersuchung der Längenskalen in unregelmäßigen Proben erzielt. Crystallite von [6,6]-Phenyl-C61-Buttersäuremethylester wurden mit der SERGIS-Technik untersucht und die Ergebnisse durch optische und atomare Kraftmikroskopie bestätigt.

Mit Neutron Spin Echo Gelöste Grazing Incidence Scattering zur Untersuchung organischer Solarzellenmaterialien

Ungeordneten Strukturen bieten neue Mechanismen für die Bildung photonischen Bandlücken und eine beispiellose Freiheit in der funktionellen-Fehler-Designs. Um die Rechen Herausforderungen ungeordneter Systeme zu umgehen, konstruieren wir modulare makroskopische Proben von der neuen Klasse von Materialien und verwenden Sie PBG Mikrowellen, ihre skaleninvarianten photonischen Eigenschaften zu charakterisieren, in eine einfache und kostengünstige Art und Weise.

Mit Mikrowelle und makroskopischen Proben der Dielektrische Festkörper, um die photonischen Eigenschaften ungeordneter photonische Bandlückenmaterialien Studieren

Zinnsulfid (SnS) ist ein Kandidatenmaterial für erdreichliche, ungiftige Solarzellen. Hier demonstrieren wir das Herstellungsverfahren der SnS-Solarzellen unter Verwendung der Atomlagenabscheidung, die einen zertifizierten Wirkungsgrad von 4,36 % ergibt, und der thermischen Verdampfung, die 3,88 % ergibt.

Erstellen Rekordeffizienz SnS Solarzellen durch thermische Verdampfung und Atomic Layer Deposition

Hier präsentieren wir ein Protokoll organischen Dünnschicht-Solarzellen herzustellen mit einem Minischlitzdüsenbeschichtungsvorrichtung und der damit verbundenen In-line-Struktur Charakterisierungen Synchrotron Streuung Techniken.

Printing Herstellung von Bulk-Heterosolarzellen und In Situ Morphologie Charakterisierung

Die optischen, elektrischen und strukturellen Eigenschaften von Versetzungen und von Korngrenzen in Halbleitermaterialien können durch Experimente bestimmt werden, die in einem Rasterelektronenmikroskop durchgeführt werden. Die Elektronenmikroskopie wurde verwendet, um die Kathodolumineszenz, den elektronenstrahlinduzierten Strom und die Beugung von rückgestreuten Elektronen zu untersuchen.

Umfassende Charakterisierung von ausgedehnten Defekten in Halbleitermaterialien durch ein Rasterelektronenmikroskop

Ein Protokoll zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit von lebenden mikrobielle Biofilme unter physiologisch relevanten Bedingungen wird vorgestellt.

Charakterisierung von Elektronentransport durch lebende Biofilme

Wir präsentieren eine umfangreiche Studie über die Auswirkungen verschiedener Herstellungsverfahren für organische / anorganische Perowskit dünnen Schichten durch Kristallstrukturen zu vergleichen, Dichte, Energieniveaus, und letztlich die Leistung der Solarzelle.

Einfluss von Hybrid Perowskit-Herstellungsverfahren auf Filmbildung, Elektronische Struktur und Leistung der Solarzelle

Als eines der wichtigen physikalischen Parameter in Halbleitern ist Träger Lebensdauer hierin über ein Protokoll mit der Mikrowelle Photoconductivity Zerfall Methode gemessen.

Träger Lebensdauer Messungen in Halbleitern durch die Mikrowellen-Photoconductivity-Decay-Methode

Dieses Papier ist eine Demonstration und eine Richtlinie zur Durchführung und Analyse interner (mit einem Labor-Röntgeninstrument) in situ GISAXS-Experimente zur Trocknung von Tinten auf Roll-to-Roll-Slot-Die-beschichteten, nicht-fullerene organischen Photovoltaikanlagen.

In situ Grazing Incidence Small Angle X-ray Scattering on Roll-To-Roll Coating of Organic Solar Cells with Laboratory X-ray Instrumentation

Erfahren Sie die Anwendung von TRMC zur berührungslosen Messung von Rekombinationsdynamiken photoinduzierter Ladungsträger in Dünnschicht-Photovoltaikmaterialien wie Perowskiten.

Rekombinationsdynamik in Dünnschicht-Photovoltaik-Materialien über zeitaufgelöste Mikrowellenleitfähigkeit

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