Dynamika rekombinacji w cienkowarstwowych materiałach fotowoltaicznych za pomocą czasowo-rozdzielczego przewodnictwa mikrofalowego

Joanna A. Guse; Timothy W. Jones; Andrew Danos; Dane R. McCamey

doi:10.3791/55232

Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Dynamika rekombinacji w cienkowarstwowych materiałach fotowoltaicznych za pomocą czasowo-rozdzielczego przewodnictwa mikrofalowego

11.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/55232

⸱

6 marca 2017

Joanna A. Guse¹^,² , Timothy W. Jones³ , Andrew Danos⁴ , Dane R. McCamey¹^,²

¹ARC Centre of Excellence in Exciton Science, ²School of Physics, University of New South Wales, ³CSIRO, CSIRO Energy Centre, ⁴School of Chemistry, University of New South Wales

W tym artykule

Podsumowanie

Technika czasowo-rozdzielczej przewodnictwa mikrofalowego do badania dynamiki rekombinacji bezpośredniej i za pośrednictwem pułapki oraz określania ruchliwości nośników półprzewodników cienkowarstwowych jest tutaj prezentowana.

Streszczenie

Przedstawiono metodę badania dynamiki rekombinacji fotoindukowanych nośników ładunku w półprzewodnikach cienkowarstwowych, szczególnie w materiałach fotowoltaicznych, takich jak perowskity halogenkowe ołowiowe. Grubość warstwy perowskitu i współczynnik absorpcji są wstępnie charakteryzowane za pomocą profilometrii i spektroskopii absorpcyjnej UV-VIS. Szczegółowo opisano kalibrację zarówno mocy lasera, jak i czułości wnęki. Przedstawiono protokół wykonywania eksperymentów z przewodnością mikrofalową w czasie rozdzielczości (TRMC) w fotolizie błyskawicznej, czyli bezkontaktowej metody określania przewodności materiału. Podano proces identyfikacji rzeczywistych i urojonych składników zespolonej przewodności poprzez wykonanie TRMC w funkcji częstotliwości mikrofalowej. Dynamika nośnika ładunku jest określana w różnych reżimach wzbudzenia (w tym zarówno mocy, jak i długości fali). Przedstawiono i omówiono techniki rozróżniania procesów rozpadu bezpośredniego i zapokojonego przez pułapki. Wyniki są modelowane i interpretowane w odniesieniu do ogólnego modelu kinetycznego fotoindukowanych nośników ładunku w półprzewodniku. Opisane techniki mają zastosowanie do szerokiej gamy materiałów optoelektronicznych, w tym organicznych i nieorganicznych materiałów fotowoltaicznych, nanocząstek oraz cienkich warstw przewodzących/półprzewodnikowych.

Wprowadzenie

Metoda fotolizy błyskowej z rozdzielczością czasową w pomiarach przewodnictwa mikrofalowego (FP-TRMC) pozwala na monitorowanie dynamiki fotoeksytowanych nośników ładunku w skali czasowej ns-µs, co czyni ją idealnym narzędziem do badania procesów rekombinacji nośników ładunku. Zrozumienie mechanizmów zaniku fotoindukowanych nośników ładunku w półprzewodnikowych cienkich warstwach ma kluczowe znaczenie w wielu zastosowaniach, w tym w optymalizacji urządzeń fotowoltaicznych. Czas życia indukowanych nośników jest często funkcją gęstości indukowanych nośników, długości fali wzbudzenia, ruchliwości, gęstości pułapek oraz szybkości pułapkowania. Niniejsza praca demonstruje wszechstronność techniki przewodnictwa mikrofalowego z rozdzielczością czasową (TRMC) w badaniu szerokiego zakresu zależności dynamiki nośników (intensywność, długość fali, częstotliwość mikrofalowa) oraz ich interpretacji.

Ładunki fotogenerowane mogą modyfikować zarówno część rzeczywistą, jak i urojoną stałej dielektrycznej materiału, w zależności od ich ruchliwości oraz stopnia uwięzienia/lokalizacji¹. Przewodność materiału równowaga statyczna, σ, równanie, koncepcja fizyczna, formuła, edukacja, suma wektorowa, analiza równowagi jest proporcjonalna do jego zespolonej stałej dielektrycznej

Równanie przewodnictwa, σ=ε₀ω(iε' + ε''), schemat analizy materiałów dielektrycznych.

gdzie Symbol częstotliwości kątowej ω, używany w równaniach i wzorach, istotny w edukacji z zakresu fizyki. to częstotliwość mikrofalowego pola elektrycznego, a Równowaga statyczna, symbol ε′, reprezentuje pojęcie przenikalności w równaniach nauki o materiałach. oraz Symbol przenikalności (ε'') używany w równaniach równowagi statycznej i schematach analizy materiałowej. to rzeczywista i urojona część stałej dielektrycznej. Zatem rzeczywista część przewodnictwa jest powiązana z urojoną częścią stałej dielektrycznej i może być odwzorowana na absorpcję mikrofal, podczas gdy urojona część przewodnictwa (zwana dalej polaryzacją) jest powiązana z przesunięciem częstotliwości rezonansowej pola mikrofalowego¹.

Metoda TRMC oferuje kilka zalet w porównaniu z innymi technikami. Na przykład pomiary fotoprzewodności DC są obarczone szeregiem komplikacji wynikających z kontaktu materiału z elektrodami. Zwiększona rekombinacja na granicy faz elektroda/materiał, wsteczna injekcja ładunków przez ten interfejs, a także wzmocniona dysocjacja ekscytonów i par geminalnych pod wpływem przyłożonego napięcia² prowadzą do zniekształceń w pomiarach ruchliwości i czasów życia nośników. W przeciwieństwie do nich, TRMC jest techniką bezelektrodową, która mierzy wewnętrzną ruchliwość nośników bez zniekształceń wynikających z transferu ładunku przez kontakty.

Istotną zaletą wykorzystania mocy mikrofalowej jako sondy do badania dynamiki nośników jest fakt, że obok monitorowania czasów zaniku nośników ładunku, można również badać mechanizmy i ścieżki ich zaniku.

Metodę TRMC można wykorzystać do wyznaczenia całkowitej ruchliwości³ oraz czasu życia⁴ indukowanych nośników ładunku. Parametry te mogą być następnie użyte do rozróżnienia między bezpośrednimi a pułapkowymi mechanizmami rekombinacji³^,⁵. Zależność tych dwóch oddzielnych dróg zaniku można analizować ilościowo jako funkcję gęstości nośników³^,⁵ oraz energii/długości fali wzbudzenia⁵. Lokalizację/uwięzienie indukowanych nośników można badać poprzez porównanie zaniku przewodnictwa w stosunku do polaryzowalności⁵ (części urojonej i rzeczywistej stałej dielektrycznej).

Dodatkowo, a być może najważniejsze, TRMC można wykorzystać do charakteryzacji stanów pułapkowych, które pełnią rolę ścieżek zaniku nośników ładunku. Pułapki powierzchniowe można na przykład odróżnić od pułapek objętościowych poprzez porównanie próbek pasywowanych i niepasywowanych⁶. Stany podprzerwowe można badać bezpośrednio, stosując energie wzbudzenia poniżej przerwy energetycznej⁵. Gęstość pułapek można wyznaczyć poprzez dopasowanie danych TRMC⁷.

Ze względu na wszechstronność tej techniki, TRMC stosuje się do badania szerokiej gamy materiałów, w tym: tradycyjnych półprzewodników cienkowarstwowych, takich jak krzem⁶^,⁸ i TiO₂⁹^,¹⁰_, nanocząstek¹¹, nanorurek¹, półprzewodników organicznych¹², mieszanek materiałowych¹³^,¹⁴ oraz hybrydowych materiałów fotowoltaicznych³^,⁴^,⁵.

Aby uzyskać informacje ilościowe za pomocą TRMC, kluczowe jest dokładne określenie liczby pochłoniętych fotonów dla danego wzbudzenia optycznego. Ponieważ metody ilościowego oznaczania absorpcji cienkich warstw, nanocząsteczek, roztworów i próbek nieprzezroczystych różnią się od siebie, zaprezentowane tutaj techniki przygotowania próbek i kalibracji zostały opracowane specjalnie dla próbek w formie cienkich warstw. Niemniej jednak przedstawiony protokół pomiarowy TRMC ma charakter ogólny.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Przygotowanie próbek

Uwaga: Niektóre chemikalia używane w tym protokole mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia. Przed przystąpieniem do przygotowania próbek należy zapoznać się ze wszystkimi odpowiednimi kartami danych bezpieczeństwa materiałów. Podczas pracy z prekursorami perowskitu oraz rozpuszczalnikami należy używać odpowiedniego sprzętu ochrony indywidualnej (kitle laboratoryjne, okulary ochronne, rękawice, itp.) oraz środków kontroli inżynieryjnej (np. komora rękawicowa, szafka wywiewna, itp.).

UWAGA: Celem tej sekcji jest uzyskanie cienkiej warstwy o jednolitej grubości na podłożu. Chociaż procedura ta dotyczy konkretnie próbki perowskitu zawierającego ołów i halogenek organiczny, może ona być zmodyfikowana dla szerokiego zakresu próbek oraz technik ich przygotowania, w tym osadzania z fazy par, wirowania i napylania katodowego, itp. Kluczowym wynikiem jest jednolita cienka warstwa.

Czyszczenie podłoża
1. Umieść podłoże kwarcowe (lub szkło o niskiej zawartości żelaza) w ultradźwiękowej wannie z detergentem na 30 min.
2. Powtórz obróbkę ultradźwiękową w wodzie ultra czystej, a następnie w izopropanolu.
3. Umieść oczyszczone podłoża pod działaniem plazmy azotu przez 30 min bezpośrednio przed przeniesieniem do ręcznika azotowego.
Przygotowanie próbki perowskitu CH₃NH₃PbI₃ metodą dyfuzji wzajemnej¹⁵
UWAGA: poniższe kroki wykonuje się w ręczniku azotowym.
1. Dodaj 461 mg PbI₂ do fiolki, a następnie przenieś do ręcznika azotowego.
2. Dodaj 850 µL bezwodnego dimetyloformamidu (DMF) do 150 µL bezwodnego dimetylosulfoxynu (DMSO), aby uzyskać mieszaną rozpuszczalnikową mieszaninę DMF/DMSO w stosunku 85:15.
3. Dodaj PbI₂ do rozpuszczalnika DMF/DMSO i ogrzewaj mieszaninę w 100 °C podczas mieszania za pomocą magnetycznego mieszadła, aż PbI₂ całkowicie się rozpuści.
4. Przefiltruj roztwór PbI₂ przez filtr PTFE o porach 0,2 µm do czystej fiolki i ponownie umieść na gorącej płycie o temperaturze 100 °C.
5. Rozpuść 50 mg CH₃NH₃I w 50 mL bezwodnego izopropanolu.
6. Nanieś 80 µL gorącego roztworu PbI₂ na podłoże szklane (w temperaturze pokojowej) i natychmiast wirować z prędkością 5000 rpm przez 30 s, aby uzyskać cienką warstwę prekursora PbI₂.
7. Wstrzyknij 300 µL roztworu CH₃NH₃I bezpośrednio na środek warstwy PbI₂ i natychmiast nanieś ten roztwór metodą wirowania z prędkością 5000 rpm przez 30 s.
  UWAGA: Ten krok należy wykonać jednorazowym, pewnym dozowaniem roztworu CH₃NH₃I. Unikaj przypadkowych kropel, ponieważ wpływają one na jakość uzyskanej warstwy.
8. Umieść próbkę na gorącej płycie w temperaturze 100 °C przez 2 h, aby warstwa prekursora uległa krystalizacji i utworzyła strukturę perowskitu. Uzyskana warstwa CH₃NH₃PbI₃ powinna być gładka, o powierzchni lustrzanej i mieć grubość około 250 nm.
Hermetyzacja próbki
UWAGA: ten krok jest konieczny wyłącznie dla próbek podatnych na degradację w atmosferze.
1. Rozpuść 10 mg poli(metyloakrylanu metylu) (PMMA) w 1 mL bezwodnego chlorobenzenu. Nanieś 50 µL roztworu PMMA metodą wirowania z prędkością 1000 rpm przez 30 s.

2. Charakterystyka próbki

Zmierz grubość próbki
1. Wytraw niewielką linię na próbce towarzyszącej. Przeskanuj powierzchnię w pobliżu wytrawienia za pomocą profilometru. Oznacz grubość warstwy L.
  UWAGA: Próbka powinna być przechowywana w miejscu wolnym od światła (np. pokryty folią aluminiową) pozbawiony tlenu (np. środowiska azotowego) do momentu użycia.
Zmierz widmo absorpcji
UWAGA: Szczegóły tego pomiaru różnią się w zależności od próbki (np. proszki vs. nieprzezroczyste folie vs. półprzezroczyste folie). Poniższa procedura została opracowana dla cienkowarstwowych próbek w postaci półprzezroczystych. Celem tej części jest określenie długości fal, które należy przebadać (np. wyznaczyć przerwę energetyczną, cechy wzbudzonowe itp.) oraz aby obliczyć F_a, ułamek pochłoniętych fotonów w stosunku do padających fotonów dla każdej badanej długości fali.
1. Umieść podłoże próbki (np. szklaną płytę) w uchwycie próbki odpowiedniego spektrofotometru. Zarejestruj widma odbicia tła (R(λ)) i przepuszczalności (T(λ)) zgodnie z instrukcjami producenta. Uwaga: jako standard odbicia można użyć np. BaO₄może również zostać wykorzystany do uzyskania dokładnej linii bazowej.
2. Zastąp podłoże próbką i zarejestruj refleksję (R(λ)) oraz transmitancję (T(λ)) zgodnie z instrukcjami producenta. Odejmij pomiar tła, aby uzyskać dokładne widma.
  UWAGA: Dla próbek nieprzezroczystych należy użyć spektrofotometru z osprzętem w postaci sfery całkującej. Pomiary dyfuzyjnego współczynnika odbicia wykonuje się zgodnie z sekcją 2.2.1–2, jednak próbkę umieszcza się z tyłu sfery całkującej zgodnie z instrukcjami producenta.
3. Oblicz współczynnik absorpcji za pomocą:
  
  UWAGA: gdzie d to grubość warstwy w cm.
4. Oblicz liczbę pochłoniętych fotonów w porównaniu do padających fotonów za pomocą
  
  UWAGA: Upewnij się, że współczynnik absorpcji i grubość próbki L są wyrażone w tych samych jednostkach.
5. Na podstawie analizy widma absorpcji określ długości fal będące przedmiotem zainteresowania. Mogą one obejmować przejścia optyczne lub długości fal znajdujące się przy krawędzi pasma lub w jego ogonie. Zanotuj F_a przy każdej z tych długości fal.
  UWAGA: Następujące procedury kalibracji należy wykonać tuż przed przeprowadzeniem eksperymentu.

3. Kalibracja mocy lasera

UWAGA: W tej sekcji odnieść się do schematu wzbudzenia optycznego na ryc. 3. Lasery o regulowanej długości fali, takie jak OPO, wymagają sprzęgania przy każdej długości fali.

Połącz laser światłowodowy w przestrzeni swobodnej z włóknem
UWAGA: Jeśli dostępny laser jest już sprzężony światłowodowo, pomiń tę sekcję.
UWAGA: Kuplery światłowodowe z wykorzystaniem zwierciadeł parabolicznych o osiach przesuniętych są achromatyczne, co oznacza, że wszystkie długości fal padające na zwierciadło są skupiane w tym samym punkcie próbki. W związku z tym światłowód może być sprzężony z laserem przestrzeni swobodnej przy jednej długości fali i nie wymaga ponownej regulacji przy każdej innej długości fali. Etap ten należy wykonać przed przystąpieniem do jakichkolwiek innych pomiarów.
UWAGA: Możliwe jest zaprojektowanie wnęki TRMC i układu optycznego z użyciem lasera światłowodowego, choć dokładna i powtarzalna charakteryzacja pochłanianej mocy lasera może być nieco trudniejsza.
1. Ustaw falę padającą na żądaną wartość (np. 750 nm) zgodnie z protokołem producenta. W przypadku laserów o ustalonej długości fali ten krok nie jest wymagany.
2. Sprawdź profil wiązki laserowej pod kątem widocznych wiązek bocznych. Jeśli takie występują, użyj irysów, aby umożliwić przejście wyłącznie środkowej wiązki gaussowskiej do sprzęgła światłowodowego.
3. Wyreguluj położenie sprzęgacza światłowodowego z ofsetowym zwierciadłem parabolicznym tak, aby padający promień laserowy był wyrównany z osią optyczną zwierciadła.
4. Podłącz włókno optyczne do sprzęgła światłowodowego i do czujnika mocy. Im większy rdzeń włókna, tym więcej światła można skupić wewnątrz włókna. Skutecznie działa włókno o rdzeniu 1 mm i aperturze liczbowej NA 0,48.
5. Maksymalizuj sprzęganie światłowodu przy niskiej mocy, monitorując moc wyjściową światłowodu za pomocą czujnika mocy podczas regulacji pochylenia i kąta sprzęgacza światłowodowego. Optymalne sprzęganie osiąga się, gdy moc mierzona przez czujnik jest maksymalna (czyli każda korekta kąta przechylenia sprzęgacza światłowodowego skutkuje niższym pomiarem mocy
  UWAGA: Przy nieprawidłowym ustawieniu istnieje możliwość uszkodzenia zewnętrznej powłoki światłowodu. Dźwięk tykający wskazuje, że w powłoce powstaje otwór. W takim przypadku natychmiast wyłącz laser i wykonaj zgrubne wyrównanie sprzęgła przy niskiej mocy.
6. Stopniowo zwiększaj moc lasera i dopasowuj sprzężenie, jak opisano w punkcie 3.1.5.
Zmierz współczynnik strat wnęki
UWAGA: Ten etap należy wykonać po procedurze sprzęgania światłowodu opisanej w sekcji 3.1.
1. Zmierz moc przechodzącą przez światłowód, używając odpowiedniego czujnika mocy. Pomiar ten wykonuje się przed podłączeniem światłowodu do wnęki.
2. Zmierz moc na próbce. Najłatwiej to zrobić, gdy wnęka składa się z czterech płytek ćwierćfalowych połączonych śrubami (patrz Rycina 4). Aby wykonać to dokładnie i powtarzalnie, odkręć wnękę, umieść maskę o rozmiarze trzymaka do próbek w pozycji próbki i zmierz moc lasera docierającą do detektora przez maskę.
3. Oblicz czynnik strat optycznych, dzieląc moc lasera zmierzoną na włóknie przez moc zmierzoną na próbce. Pomiar ten uwzględnia straty geometryczne oraz straty spowodowane składowymi dyfuzyjnymi w układzie.
4. Powtórz to pomiar dla każdej interesującej długości fali.

4. Montowanie próbki w wnęce

Umieść próbkę w uchwycie do próbki z tworzywa teflonowego, zaprojektowanym tak, aby próbka była wyśrodkowana w rezonatorze po jego włożeniu.
Włóż uchwyt z próbką do rezonatora w miejsce o maksymalnym polu elektrycznym, tak aby cienka warstwa była skierowana w stronę wejścia optycznego rezonatora. Rysunek 4 przedstawia szczegółowy schemat rezonatora i uchwytu do próbki.

5. Kalibracja czułości wnęki¹⁴

UWAGA: Nadmiar generowanych pod wpływem światła nośników ładunku prowadzi do zmiany przewodności próbki symbol Δσ w równaniu analizy naprężenia-odkształcenia, stosowany w badaniach właściwości mechanicznych. (Sm^-1), co skutkuje zmniejszeniem mocy mikrofal odbitych od wnęki symbol równania statycznego równowagi Pr, pojęcie analizy mechanicznej. . Dla małych zmian przewodności¹⁷, zmiana mocy mikrofal jest proporcjonalna do zmiany przewodności poprzez czynnik wrażliwości wnęki symbol równania dopasowania widmowego A(ω) dla analizy absorpcji i badań optycznych. :
równanie statycznego równowagi, analiza stosunku ΔP/P, diagram związany z pomiarami naprężenia-odkształcenia.
Zmiana przewodności symbol Δσ w mechanice statystycznej, analizie naprężenia-odkształcenia lub kontekście fizyki kwantowej. próbki wiąże się ze zmianą przewodności objętościowej równanie równowagi statycznej ΔG=ΔH−TΔS, wzór termodynamiczny, zastosowanie edukacyjne. poprzez wzór równowagi statycznej ΔG=⟨Δσ⟩aL/b; równanie naprężenia mechanicznego; zastosowanie edukacyjne.
UWAGA: Kalibracja ta jest konieczna do przeliczenia mocy mikrofalowej na ruchliwość nośników ładunku. Jeśli celem badania jest porównanie dynamiki lub uzyskanie wyników względnych, kalibracja ta nie jest wymagana.
UWAGA: W tej sekcji odnieść się do układu wykrywania mikrofal przedstawionego na ryc. 5.

Podłącz port 1 analizatora sieci do wejściowego portu 1 cyrkulatora. Podłącz port 2 analizatora sieci do punktu w obwodzie tuż przed detekcją (n.p. do wyjścia diody detekcyjnej lub detektora modulacji IQ). Zmierz moc odbitą od obciążonej wnęki (tj. z umieszczonym próbką) jako pomiar dwuportowy S21, aby uzyskać krzywą rezonansową obwodu.¹⁴
UWAGA: Jeśli wnęka nie została dostrojona do zewnętrznego obwodu detekcji mikrofalowej, krzywa rezonansowa będzie różna dla samodzielnej wnęki w porównaniu z wnęką w obwodzie. Dlatego lepiej zmierzyć rezonans nie jako jednoportowy pomiar odbicia z wnęki, lecz jako dwuportowy pomiar „odbicia” przez cyrkulator.
UWAGA: Częstotliwość rezonansowa jest głównie określana przez geometrię używanej wnęki. Typowe częstotliwości rezonansowe dla TRMC występują w paśmie X (~10 GHz) i paśmie Q (~34 GHz), choć w zasadzie można użyć dowolnej częstotliwości mikrofalowej. W niniejszym manuskrypcie używamy wnęki o częstotliwości rezonansowej ~6,5 GHz, która zapewnia podobną odpowiedź mikrofalową, jednocześnie oferując większą przestrzeń na próbkę w porównaniu z wnęką w paśmie X.
Optymalizuj współczynnik dobroci, , wnęki za pomocą śruby strojeniowej, obserwując pogłębianie się i zwężanie się minimum rezonansowego.
UWAGA: Optymalizacja współczynnika Q niekoniecznie oznacza maksymalizację Q. Choć zwiększenie współczynnika Q zwiększa czułość, to czas odpowiedzi wnęki również rośnie. Może być wskazane zmniejszenie czułości, aby uzyskać wyższą rozdzielczość czasową. Jeśli fotoindukowane nośniki ładunku znacząco zmodyfikują stałą dielektryczną materiału, częstotliwość rezonansowa może tymczasowo przesunąć się poza pasmo przenoszenia wnęki, jeśli Q jest duże, co prowadzi do zniekształconego pomiaru mocy. W takich przypadkach lekka nadkorelacja rezonatora może poprawić dokładność pomiaru mocy odbitej.
Zmierz i zapisz zoptymalizowaną krzywą rezonansową za pomocą analizatora sieci, jak opisano w sekcji 5.1.1.
Narysuj zależność P_odbitej/P_padającej w skali liniowej i dopasuj wykres skorygowany o tło do krzywej lorentzowskiej, jak pokazano na Rysunku 6.
Oblicz obciążony współczynnik dobroci , korzystając z:
$Wzór na współczynnik dobroci $ Q_L = \frac{f_0}{\Delta f} $, ważny w obwodach rezonansowych.$
UWAGA: Gdzie to pełna szerokość na połowie maksimum (FWHM) krzywej rezonansowej, a to częstotliwość rezonansowa.
Oblicz czułość wnęki A (Ω cm) za pomocą wzoru¹⁴:

gdzie to stosunek mocy odbitej do padającej przy częstotliwości rezonansowej, to obciążona częstotliwość rezonansowa, to częstotliwość rezonansowa, to stała dielektryczna materiału przy częstotliwości rezonansowej, to przenikalność elektryczna próżni (F/cm).
UWAGA: Ten wzór zakłada, że próbka wypełnia całą wnękę.
Skoryguj czułość dla geometrii próbki:
Następujące czynniki korekcyjne dotyczą próbki w postaci cienkiej warstwy o wymiarach [w × w × L], (L<0=d/4 (tj. w maksimum pola elektrycznego). Tutaj L to grubość próbki (cm), a i b to odpowiednio dłuższy i krótszy bok prostokątnej wnęki, a d to długość wnęki (cm). Skorygowany geometrycznie współczynnik czułości Ã dany jest wzorem:

gdzie C_z, C_xy to czynniki korekcyjne wynikające z niepełnego wypełnienia przestrzeni wnęki w kierunku z i xy, dane wzorami:
$Wzór na działanie kapilarne $C_z = \frac{aL}{d}$, reprezentacja równania dla mechaniki płynów.$
$Równanie statyki $C_{xy}=\frac{w}{ab}[w+\frac{a}{\pi}\sin(\frac{\pi w}{a})]$ do analizy konstrukcyjnej.$

6. Procedura pojedynczego pomiaru przejściowego TRMC

Oznacz optymalne parametry pomiaru: ręcznie znajdź sygnał
UWAGA: Proszę zapoznać się ze schematem eksperymentu przedstawionym na Rycina 2 zanim przeczytasz następujące sekcje protokołu.
UWAGA: konfigurację obwodu wykrywania mikrofal można wykonać ręcznie lub przy użyciu odpowiedniego oprogramowania. Zazwyczaj dla każdej nowej próbki parametry pomiarowe (takie jak częstotliwość rezonansowa, moc mikrofalowa, położenie wyzwalacza i baza czasu) są nieznane i muszą zostać dostrojone w celu zidentyfikowania oraz zoptymalizowania sygnału. Dostrojenie to zazwyczaj przeprowadza się ręcznie. Po zidentyfikowaniu sygnału parametry pomiarowe są następnie wprowadzane do skryptu MATLAB (lub innego), który służy do automatyzacji procesu pomiarowego.
1. Ustaw laser na długość fali wybraną zgodnie z sekcją 2.2.5.
2. Jeśli laser posiada regulowaną moc wyjściową, ustaw ją na maksimum zgodnie z instrukcjami producenta. (Regulacja może odbywać się ręcznie za pomocą pokrętła mocy lub za pośrednictwem oprogramowania, w zależności od typu lasera).
3. Podłącz włókno optyczne (już zestawione) do czujnika mocy i zmierz za pomocą miernika mocy moc lasera przekazywaną przez włókno. Na tym etapie włókno nie jest podłączone do wnęki.
  UWAGA: W przypadku bardzo krótkich impulsów laserowych często lepiej stosować czujniki termiczne (do mocy średniej) zamiast czujników diodowych, które mogą ulegać nasyceniu czasowemu lub nawet przebiciu dielektrycznemu przy bardzo dużych mocach.
4. Użyj filtrów o zmniejszonej gęstości (ND) do osłabienia mocy lasera do pożądanego poziomu.
  UWAGA: możliwe jest ustawienie mocy na niższym poziomie i nie stosowanie filtrów, jednak dokładniejszy pomiar mocy można uzyskać, mierząc wysoką moc, a następnie ją tłumiąc.
5. Oblicz N_pH, liczba pochłoniętych fotonów/cm²/puls przy tej intensywności wzbudzenia poprzez:
  
  $Równanie liczby fotonów $ N_{ph} = F_a I_0 $ związane z wzbudzeniem optycznym w analizie fotonów.$
6. Podłącz włókno do wnęki.
7. Skonfiguruj obwód detekcyjny zgodnie z rysunkiem pokazanym w Rycina 5.
  UWAGA: Do przeprowadzenia tych pomiarów wykorzystano analizator sieci wektorowych; możliwe jest jednak użycie alternatywnego układu detekcji mikrofal, na przykład z diodą mikrofalową jako czujnikiem mocy.
8. Ustaw częstotliwość źródła mikrofalowego na częstotliwość rezonansową załadowanej wnęki, zmierzoną w sekcji 5. W przypadku naszego zestawu z analizatorem sieciowym oznacza to włączenie ciągłego wyjścia częstotliwościowego i ręczne wprowadzenie częstotliwości mikrofal emitowanych.
9. Ustaw moc mikrofal na 0 dBm.
10. Wyzwól analizator sieciowy (lub inny detektor) za pomocą lasera. Określ offset wyzwalania niezbędny do przechwycenia narastania sygnału wraz z kilkoma mikrosekundami „ciemnego” sygnału przed impulsem laserowym, który posłuży jako linia odniesienia do dopasowania. Ustawienie offsetu wyzwalania na 1/10 długości sygnału daje dobre wynikinp. jeśli sygnał jest 100 µs długie, to wyzwalacz linii bazowej powinien być przesunięty o 10 µs). Wymaga to zmiany trybu wyzwalania na „zewnętrzny” oraz dostrojenia przesunięcia wyzwalania, aż sygnał zostanie wykryty.
11. Dostosuj podstawę czasu analizatora sieciowego (lub alternatywnego detektora) w taki sposób, aby ogon przejściowy był znacznie dłuższy niż początkowy czas zaniku. Często występuje długi ogon, który utrzymuje się nawet wtedy, gdy sygnał wydaje się (na skali liniowej) zaniknąć do poziomu szumu.
  UWAGA: Aby określić, czy używana baza czasu jest wystarczająco długa, zarejestruj uśredniony przebieg TRMC, a następnie sporządź jego wykres w skali log-log.
Zmierz surowy przebieg czasowy
UWAGA: Zazwyczaj podczas pozyskiwania serii danych TRMC proces pomiarowy jest zautomatyzowany poprzez interfejsowanie ze źródłem mikrofalowym i detektorem. W niniejszym artykule do ustawienia mocy i częstotliwości mikrofalowej oraz konfiguracji akwizycji pomiaru (baza czasu pomiaru, offset wyzwalania, liczba uśrednień) wykorzystano samodzielnie opracowany skrypt w MATLAB-ie.
1. Jeśli pomiary są wykonywane w sposób zautomatyzowany, wprowadź do skryptu eksperymentalnego częstotliwość i moc mikrofal oraz przesunięcie wyzwalacza akwizycji i podstawę czasu pomiaru, które zostały określone w powyższej sekcji.
2. Podczas ciągłego impulsowania lasera zmierz i zarejestruj przebieg zaniku TRMC za pomocą analizatora sieciowego (lub alternatywnego detektora). Uśrednij co najmniej 100 przebiegów (nawet jeśli stosunek sygnału do szumu jest bardzo wysoki przy pojedynczym pomiarze), aby skompensować zmienność mocy między poszczególnymi impulsami lasera. Jeśli pomiary są wykonywane automatycznie, czynność tę wykonuje się poprzez uruchomienie skryptu eksperymentalnego.
  UWAGA: Może być konieczne uśrednianie, aby uzyskać wystarczający stosunek sygnału do szumu, szczególnie w przypadku próbek z długimi, małej amplitudy ogonami zaniku, takimi jak pokazane na Rysunek 7.
  UWAGA: Transjenty odwrócone lub transjenty z dodatnimi i ujemnymi „pikami” mogą wskazywać, że częstotliwość mikrofal nie odpowiada częstotliwości rezonansowej wnęki. Dostosuj częstotliwość źródła, aż sygnał transjentowy osiągnie maksimum.
3. Odłącz włókno od wnęki i zakręć port optyczny. Wykonaj pomiar tła z taką samą liczbą uśrednień jak w poprzednim kroku, przy próbie nadal znajdującej się w rezonatorze, ale już bez oświetlania.
4. Odejmij ślad tła od śladu sygnału.
Przetwórz dane surowe na ruchliwość przypadającą na nośnik ładunku
1. Oblicz zmianę mocy odbitej za pomocą
  
  UWAGA: Gdzie to wartość bazowa surowego sygnału przejściowego (przed oświetleniem) oraz to surowe dane przejściowe.
  UWAGA: Jeśli detektor mierzy napięcie, a nie moc (np. Dioda + oscyloskop), należy uwzględnić współczynnik skalujący. Współczynnik ten jest zazwyczaj podawany przez producenta diody; w przeciwnym razie można go uzyskać, wykonując kalibrację napięcia wyjściowego w funkcji mocy mikrofalowej wejściowej.
2. Przelicz zmianę mocy odbitej na ruchliwość przypadającą na nośnik ładunkuczyli przeskaluj przejściowo) za pośrednictwem:
  
  UWAGA: Gdzie odpowiada końcowi impulsu laserowego, $Liczba Eulera $ e $, pojęcie matematyczne wykorzystywane w obliczeniach logarytmicznych lub wykładniczych.$ jest ładunkiem elektronu, jest stosunkiem między wymiarami krótkim i długim jamy oraz to liczba pochłoniętych fotonów na cm² i (Ω) powiązano odbitej mocy mikrofalowej ze zmianą przewodnictwa ΔG. Przeskalowanie to pozwala na sensowne porównywanie przebiegów TRMC uzyskanych przy różnych mocach i długościach fali lasera.
  UWAGA: jest rzeczywiście całkowitą ruchliwością elektronów i dziur. Jednak nie możemy odróżnić tych wkładów za pomocą TRMC, dlatego dla uproszczenia łączymy je razem.
3. Dopasuj ślad TRMC do odpowiedniego modelu.
  UWAGA: Jest to proste, jeśli dane podążają za formą jedno- lub dwuwykładniczą. Jeśli jednak dane nie mają prostej postaci, może być konieczne dopasowanie ich do modelu kinetycznego, co wiąże się z dopasowaniem rozwiązania równania różniczkowego zwyczajnego (zobacz Rycina 7). Równanie/model dopasowania powinno zostać splotowane z funkcją odpowiedzi instrumentu (np. Gaussa wyśrodkowane w t=t_laser z szerokością odpowiadającą czasowi reakcji instrumentu, co ogranicza rozdzielczość czasową danych.

7. Badanie rzeczywistych i urojonych składowych przewodności

Pomiar śladów TRMC w funkcji częstotliwości mikrofalowej sondy
UWAGA: Dynamikę (zespoloną) przewodnictwa można rozłożyć na część rzeczywistą (przewodnictwo) i urojoną (polaryzację), rejestrując wiele śladów TRMC przy częstotliwościach mikrofalowych obejmujących krzywą rezonansową obciążonej wnęki.
1. Wyznacz częstotliwość rezonansową wnęki z próbką w ciemności na podstawie krzywej rezonansowej S21 wnęki (zobacz Rysunek 6).
2. Wybierz x>20 punktów częstotliwościowych wzdłuż tej krzywej rezonansowej. Punkty te zostaną użyte do dopasowania funkcji Lorentza, dlatego najlepiej, aby było ich więcej w pobliżu częstotliwości rezonansowej w ciemności f_c(zobacz Rysunek 9).
3. Ustaw długość fali wzbudzenia w zależności od badanej dynamiki polaryzacji (np. powyżej przerwy energetycznej dla polaryzacji swobodnych nośników, poniżej przerwy energetycznej dla polaryzacji uwięzionych ładunków).
4. Ustaw moc lasera na maksimum (zapewni to najwyższy stosunek sygnału do szumu).
5. Zmierz moc lasera na wyjściu światłowodu. Ustaw częstotliwość mikrofalowej sondy na częstotliwość rezonansową wnęki w ciemności $Równanie częstotliwości mikrofalowej $f_{\mu w}=f_c$, pojęcie fizyczne, równowaga statyczna.$ .
6. Uzyskaj ślad TRMC zgodnie z opisem w sekcji 6. Powtórz pomiar opisany powyżej przy stałej intensywności lasera dla $Równanie częstotliwości mikrofalowej $f_{μw} = f_c \pm Δf_i$; diagram fizyczny; zastosowanie edukacyjne.$ .
Przetwarzanie danych częstotliwościowych: rozkład na części rzeczywistą i urojoną
1. Wykreśl przejściową moc TRMC w funkcji czasu i częstotliwości mikrofalowej sondy , jak pokazano na Rysunku 8.
2. Wykreśl oraz , moc TRMC w chwili t=0 oraz t=koniec impulsu laserowego dla każdej częstotliwości mikrofalowej, jak pokazano na Rysunku 8.
3. Dla każdego przekroju czasowego , skonstruuj krzywą rezonansową .
4. Dopasuj tę krzywą funkcją Lorentza, aby uzyskać częstotliwość rezonansową $Równanie równowagi statycznej $ f_{\text{res}}(t_i) $, symbol używany w obliczeniach fizycznych.$ oraz moc rezonansową .
5. Wykreśl $Równanie równowagi statycznej $ f_{\text{res}}(t_i) $, symbol używany w obliczeniach fizycznych.$ w funkcji , aby uzyskać wykres ewolucji polaryzacji przypominający histerezę (zobacz wstawkę na Rysunku 8).
6. Oblicz unormowane przesunięcie częstotliwości przejściowej i mocy przejściowej według wzorów:
7. Wykreśl zmianę częstotliwości rezonansowej , zmianę mocy rezonansowej oraz zmianę mocy przejściowej przy środkowej częstotliwości wnęki $Symbol funkcji prawdopodobieństwa $ P(f_c) $ do metod i obliczeń analizy statystycznej.$ , jak pokazano na Rysunku 10.

8. Zestaw danych zależnych od intensywności

Ustaw laser na długość fali wybranej zgodnie z ustaleniami z sekcji 2.2.5.
Ustaw moc lasera na maksimum.
Zmierz moc lasera wychodzącą z włókna.
Podłącz włókno do rezonatora.
Uzyskaj pojedynczy przebieg TRMC zgodnie z opisem w sekcji 6.
Umieść filtr ND w dowolnym miejscu pomiędzy laserem a włóknem (między dwoma irysami lub tuż przed sprzęgłem włókna; w przypadku laserów z wyjściem przez włókno filtr ND należy umieścić pomiędzy wyjściem włókna a optycznym portem rezonatora).
Oblicz i zanotuj zmodyfikowaną liczbę pochłoniętych fotonów, zgodnie z opisem w punkcie 6.1.5.
Uzyskaj pojedynczy przebieg TRMC zgodnie z opisem w sekcji 6.
UWAGA: w miarę wzrostu tłumienia konieczne będzie zwiększenie liczby uśrednień.
Powtarzaj kroki 8.6–8.8 dla tak wielu kombinacji filtrów ND, ile będzie wymagane.
UWAGA: zależności od natężenia są często obserwowane w zakresie kilku rzędów wielkości. Górny limit mocy jest określony przez maksymalną moc wyjściową lasera przy danej długości fali. Dolny limit mocy jest określony przez czułość układu detekcyjnego.

9. Zestaw danych zależnych od długości fali

UWAGA: Aby porównać przebiegi TRMC przy różnych długościach fali, konieczne jest skalibrowanie lasera dla każdej długości fali w taki sposób, aby wywołane stężenie nośników było stałe.

Określ długość fali, która ogranicza maksymalną osiągalną gęstość indukowanych nośników ładunku N_carriers. Ograniczenie to może wynikać z dostępnej mocy lasera przy danej długości fali lub z właściwości absorpcyjnych próbki. Na przykład podczas pomiaru przebiegów TRMC w zakresie długości fal obejmującym pasmo powyżej, między oraz poniżej przerwy energetycznej, niska absorpcja przy długościach fal poniżej przerwy energetycznej ograniczy maksymalną gęstość nośników.
Oblicz moc laserową niezbędną do wygenerowania stałej odniesienia gęstości nośników N_carriers dla każdej długości fali, korzystając z:
Ustaw laser na pożądaną długość fali. Ustaw moc lasera na wartość obliczoną w punkcie 9.2. Podłącz światłowód do rezonatora. Zarejestruj pojedynczy przebieg TRMC zgodnie z opisem w sekcji 6. Powtórz krok 9.3 dla każdej interesującej długości fali.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Przedstawione tutaj reprezentatywne wyniki uzyskano z próbki cienkiej warstwy CH₃NH₃PbI₃ o grubości 250 nm.

Dynamikę przewodnictwa Wzór stanu równowagi statycznej symbol "σ(t)" dla naprężenia w czasie. można powiązać z dynamiką nośników ładunku

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Choć technika TRMC może dostarczyć bogatej wiedzy na temat dynamiki nośników ładunku indukowanych fotoelektronicznie, jest to pośredni pomiar przewodnictwa, dlatego interpretacja wyników wymaga ostrożności. Technika TRMC mierzy całkowitą ruchliwość i nie może być stosowana do rozróżnienia ruchliwości elektronów i dziur. Podstawowe założenie, że przewodnictwo jest proporcjonalne do zmiany mocy odbitej, jest spełnione tylko wtedy, gdy zmiana ta jest niewielka (< 5%)¹⁶. Ponadto, jeśli przesunięcie...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Podziękowanie kierujemy do Australijskiej Rady ds. Badań Naukowych (LE130100146, DP160103008). JAG jest wspierany przez Australian Postgraduate Award, a DRM przez ARC Future Fellowship (FT130100214). Dziękujemy Nikosowi Kopidakisowi za pomocne dyskusje.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Detergent Hellmanex III	Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/z805939?lang=en®ion=AU Z805939		i toksyczny. Zobacz SDS.
Jodek ołowiu(II) (99%)	Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/211168?lang=en®ion=AU	211168	toksyczny. Zobacz SDS.
Bezwodny dimetyloformamid (99,8%)	Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/227056?lang=en®ion=AU	227056	Toksyczny. Zobacz SDS.
Bezwodny dimetylosulfotlenek (99,9%)	Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/276855?lang=en®ion=AU	276855	Toksyczny. Zobacz SDS.
Bezwodny 2-propanol (99,5%)	Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/278475?lang=en®ion=AU&gclid= COnlgPaw780CFQZvvAod17EA4Q	278475
Barwnik jodku metyloamonu		> www.dyesol.com/products/dsc-materials/perovskite-precursors/methylammonium-iodide.html MS101000	Sprzedawany również przez Sigma Aldrich
Poli(metakrylan metylu)	Sigma Aldrich	445746
Bezwodny chlorobenzen (99,8%)	Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/445746?lang=en®ion=AU	284513	toksyczny. Zobacz SDS.
Sprzęt<	strong>Firma	Model	Komentarze/Opis
Spektrofotometr UV-VIS-NIR	Perkin-Elmer	Lambda 900
Profilometr	Veeco	Dektak 150
Wektorowy analizator sieci	Keysight www.keysight.com/en/pdx-x201927-pn-N9918A/fieldfox-handheld-microwave-analyzer-265-ghz?cc=US&lc=eng	Fieldfox N9918A
Przestrajalny laser o długości fali	Opotek www.opotek.com/product/opolette-355	Opolette 355
Filtry o neutralnej gęstości	Thorlabs www.thorlabs.hk/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=3193	NUK01
Miernik mocy	Thorlabs www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=PM100D	PM100D Czujnik
mocy	Thorlabs www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=S401C	S401C
	Cavity Zbudowany		na zamówienieWnęka użyta w tym eksperymencie została zaprojektowana i zbudowana we własnym zakresie.

Bibliografia

Park, J., Reid, O. G., Blackburn, J. L., Rumbles, G. Photoinduced spontaneous free-carrier generation in semiconducting single-walled carbon nanotubes. Nat. Comm. 6 (8809), (2015).
Dicker, G., de Haas, M. P., Siebbeles, L. D., Warman, J. M. Electrodeless time-resolved microwave conductivity study of charge-carrier photogeneration in regioregular poly (3-hexylthiophene) thin films. Phys. Rev. B. 70 (4), 045203(2004).
Oga, H., Saeki, A., Ogomi, Y., Hayase, S., Seki, S. Improved understanding of the electronic and energetic landscapes of perovskite solar cells: high local charge carrier mobility, reduced recombination, and extremely shallow traps. J. Am. Chem. Soc. 136 (39), 13818-13825 (2014).
Ponseca, C. S. Jr, et al. Organometal halide perovskite solar cell materials rationalized: ultrafast charge generation, high and microsecond-long balanced mobilities, and slow recombination. J. Am. Chem. Soc. 136 (14), 5189-5192 (2014).
Guse, J. A., et al. Spectral dependence of direct and trap-mediated recombination processes in lead halide perovskites using time resolved microwave conductivity. Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 12043-12049 (2016).
Kunst, M., Abdallah, O., Wünsch, F. Passivation of silicon by silicon nitride films. Solar energy materials and solar cells. 72 (1-4), 335-341 (2002).
Hutter, E. M., Eperon, G. E., Stranks, S. D., Savenije, T. J. Charge Carriers in Planar and Meso-Structured Organic-Inorganic Perovskites: Mobilities, Lifetimes and Concentrations of Trap States. J. Phys. Chem. Lett. 6 (15), 3082-3090 (2015).
Cosme, I., et al. Lifetime assessment in crystalline silicon: From nanopatterned wafer to ultra-thin crystalline films for solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells. 135, 93-98 (2015).
Katoh, R., Furube, A., Yamanaka, K. I., Morikawa, T. Charge separation and trapping in N-doped TiO2 photocatalysts: A time-resolved microwave conductivity study. J. Phys. Chem. Lett. 1 (22), 3261-3265 (2010).
Colbeau-Justin, C., Valenzuela, M. A. Time-resolved microwave conductivity (TRMC) a useful characterization tool for charge carrier transfer in photocatalysis: a short review. Revista mexicana de física. 59 (3), 191-200 (2013).
Luna, A. L., et al. Synergetic effect of Ni and Au nanoparticles synthesized on titania particles for efficient photocatalytic hydrogen production. Applied Catalysis B: Environmental. 191, 18-28 (2016).
Ferguson, A. J., Kopidakis, N., Shaheen, S. E., Rumbles, G. Quenching of excitons by holes in poly (3-hexylthiophene) films. J. Phys. Chem. C. 112 (26), 9865-9871 (2008).
Ferguson, A. J., Kopidakis, N., Shaheen, S. E., Rumbles, G. Dark carriers, trapping, and activation control of carrier recombination in neat P3HT and P3HT: PCBM blends. J. Phys. Chem. C. 115 (46), 23134-23148 (2011).
Savenije, T. J., Ferguson, A. J., Kopidakis, N., Rumbles, G. Revealing the Dynamics of Charge Carriers in Polymer:fullerene Blends Using Photoinduced Time-Resolved Microwave Conductivity. J. Phys. Chem. C. 117 (46), 24085-24103 (2013).
Xiao, Z., et al. Efficient, high yield perovskite photovoltaic devices grown by interdiffusion of solution-processed precursor stacking layers. Energy Environ. Sci. 7 (8), 2619-2623 (2014).
Infelta, P. P., De Haas, M. P., Warman, J. M. The study of the transient conductivity of pulse irradiated dielectric liquids on a nanosecond timescale using microwaves. Radiat. Phys. Chem. 10 (5-6), 353-365 (1977).
Saeki, A., Seki, S., Sunagawa, T., Ushida, K., Tagawa, S. Charge-carrier dynamics in polythiophene films studied by in-situ measurement of flash-photolysis time-resolved microwave conductivity (FP-TRMC) and transient optical spectroscopy (TOS). Philosophical Magazine. 86 (9), 1261-1276 (2006).
Choi, W., Miyakai, T., Sakurai, T., Saeki, A., Yokoyama, M., Seki, S. Non-contact, non-destructive, quantitative probing of interfacial trap sites for charge carrier transport at semiconductor-insulator boundary. Appl. Phys. Lett. 105 (3), 033302(2014).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Cienkowarstwowe ogniwa fotowoltaiczne dynamika no nik w adunku materia y perowskitowe rekombinacja wspomagana pu apkami wn ka mikrofalowa kalibracja laserowa przewodno zespolona pomiary fotoluminescencji

Dynamika rekombinacji w cienkowarstwowych materiałach fotowoltaicznych za pomocą czasowo-rozdzielczego przewodnictwa mikrofalowego