Name: Eşzamanlı Sayısal İletkenlik ve AFM kullanarak Organik Fotovoltaik Malzemeler Mekanik Özellikleri Ölçümleri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-23T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 59 s
Description: Öğrenin, organik fotovoltaik malzemelerin mekanik ve elektriksel özelliklerini eşzamanlı sayısal iletkenlik ve AFM kullanarak nasıl ölçebilirsiniz. Bu yöntem, morfoloji ile elektriksel performans arasındaki ilişkiyi anlamanıza yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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&#39;nde gerçekleştirildi.

1. Sinyal Edinimi <ol class="lalpha"><li> 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. </li><li> Multimode AFM prob tutucu içine iletken AFM probe yükleyin. </li><li> AFM probu, numune ve gerilim kaynağı arasındaki elektrik bağlantısını oluşturun. </li><li> 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 genişliği az 1 nA / V. </li><li> AFM probe ve ITO elektrot arasındaki 6V önyargı uygulayın. </li><li> Topografya sinyal toplama PeakForceTM modunda Multimode AFM çalıştırın: 30 nN, 300 nm desteği salınım genliği, 2 kHz desteği salınım frekansı, 1 Hz tarama hızı ve resoluti pik gücü ayar noktası512 piksel 512 ile ilgili. </li><li> Eşzamanlı topografya sinyal edinimi (adım e) LabView / MATLAB denetimi tarafından bölümünde d listelenen işaretleri toplayın. </li></ol> 2. Veri Analizi Adım 1: Pull-off Force Üretimi, İletişim Rijitlik ve Güncel Harita <ol class="lalpha"><li> MATLAB içine zaman damgalı akım, kuvvet ve mesafe sinyalleri okuyun. </li><li> Mesafe, ve kuvvet - - ilk tarama satırı için geçerli eğrileri 2.000 kuvvet oluşturun. Eğrilerin sayısı destek salınım frekansı ve tarama hızı bir fonksiyonudur. </li><li> Her bir kuvvet itibaren - mesafe eğrisi belirlemek sertliği başvurun ve AFM prob (Şekil 1) çekilme sırasında off-çekme kuvveti. </li><li> Her bir kuvvet itibaren - AFM sonda (Şekil 1) geri çekme sırasında yüzeyi ile temas halinde iken akım eğrisi, ortalama akım belirler. </li><li> Interpolate 2,000 eşit aralıklı temas sertlik, çekme kuvveti ve çözünürlüğü maç için 512 puan geçerli puantopografya sinyal tion. Iletişim sertlik, çekme kuvveti ve güncel haritaları için ilk tarama satırı yapılır. </li><li> E 512 kez adımlarını b tekrarlayarak sertlik, çekme kuvveti ve güncel haritalar irtibata oluşturun. Sonuçlar Şekil 2 &#39;de gösterilmiştir. </li></ol> 3. Veri Analizi Adım 2: İletişim alan Artefakt giderilmesi <ol class="lalpha"><li> Denklem (1) ve (2) Young Modülü (E MALZEME) ve malzemenin direnci (ρ) taramanın her noktasında elde etmek için: 20 <img alt="Denklem 1" fo:content-width="2.853in" fo:src="/files/ftp_upload/50293/50293eq1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50293/50293eq1.jpg" /> kullanarak F ADH = F PULL - 8 nN (AFM ve yüzey arasında su menisküs nedeniyle yapışma), 20 temas sertliği (k) ve akım (I) haritaları; problama gerilimi (V), film kalınlığı (L), ve yapışmaenerji (w = γ PROBE + γ Materia L - γ PROBE - MALZEME, nerede γ PROBE - prob malzemenin yüzey enerjisi, γ MALZEME - yüzey örnek malzeme enerji ve γ PROBE-MALZEME - numune malzeme ve prob malzeme arayüzey enerjisinin) . 20 </li></ol>

<ol><li>Chen, W., Nikiforov, M. P., Darling, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+characterization+in+organic+and+hybrid+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Environ.+Sci%22%5BJournal%5D)">Morphology characterization in organic and hybrid solar cells.</a> Energy Environ. Sci. , (2012).</li>
<li>Dupont, S. R., Oliver, M., Krebs, F. C., Dauskardt, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interlayer+adhesion+in+roll-to-roll+processed+flexible+inverted+polymer+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Sol.+Energy%22%5BJournal%5D)">Interlayer adhesion in roll-to-roll processed flexible inverted polymer solar cells.</a> Sol. Energy. 97, 171-175 (2012).</li>
<li>Green, M. A., Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W., Dunlop, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solar+cell+efficiency+tables+%28version+39%29%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Photovoltaics%22%5BJournal%5D)">Solar cell efficiency tables (version 39).</a> Progress in Photovoltaics. 20 (1), 12-20 (2012).</li>
<li>Krebs, F. C., Gevorgyan, S. A., Alstrup, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+roll-to-roll+process+to+flexible+polymer+solar+cells%3A+model+studies%2C+manufacture+and+operational+stability+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry%22%5BJournal%5D)">A roll-to-roll process to flexible polymer solar cells: model studies, manufacture and operational stability studies.</a> Journal of Materials Chemistry. 19 (30), 5442-5451 (2009).</li>
<li>Binnig, G., Quate, C. F., Gerber, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic+Force+Microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Atomic Force Microscope.</a> Physical Review Letters. 56 (9), 930-933 (1986).</li>
<li>Hurley, D. C., Kopycinska-Muller, M., Kos, A. B., Geiss, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+elastic-property+measurements+and+mapping+using+atomic+force+acoustic+microscopy+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Nanoscale elastic-property measurements and mapping using atomic force acoustic microscopy methods.</a> Measurement Science & Technology. 16 (11), 2167-2172 (2005).</li>
<li>Jesse, S., Nikiforov, M. P., Germinario, L. T., Kalinin, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+thermomechanical+characterization+of+phase+transitions+using+band+excitation+atomic+force+acoustic+microscopy+with+heated+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Local thermomechanical characterization of phase transitions using band excitation atomic force acoustic microscopy with heated probe.</a> Applied Physics Letters. 93 (7), (2008).</li>
<li>Nikiforov, M. P., Gam, S., Jesse, S., Composto, R. J., Kalinin, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+Mapping+of+Phase-Separated+Polymer+Films+Using+Nanothermal+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Morphology Mapping of Phase-Separated Polymer Films Using Nanothermal Analysis.</a> Macromolecules. 43 (16), 6724-6730 (2010).</li>
<li>Nikiforov, M. P., Jesse, S., Morozovska, A. N., Eliseev, E. A., Germinario, L. T., Kalinin, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+the+temperature+dependence+of+the+mechanical+properties+of+polymers+at+the+nanoscale+with+band+excitation+thermal+scanning+probe+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Probing the temperature dependence of the mechanical properties of polymers at the nanoscale with band excitation thermal scanning probe microscopy.</a> Nanotechnology. 20 (39), (2009).</li>
<li>Rabe, U., Amelio, S., Kopycinska, M., Hirsekorn, S., Kempf, M., Goken, M., Arnold, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+and+measurement+of+local+mechanical+material+properties+by+atomic+force+acoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+and+Interface+Analysis%22%5BJournal%5D)">Imaging and measurement of local mechanical material properties by atomic force acoustic microscopy.</a> Surface and Interface Analysis. 33 (2), 65-70 (2002).</li>
<li>Nikiforov, M. P., Zerweck, U., Milde, P., Loppacher, C., Park, T. -H., Uyeda, H. T., Therien, M. J., Eng, L., Bonnell, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+molecular+orientation+on+the+potential+of+porphyrin-metal+contacts%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">The effect of molecular orientation on the potential of porphyrin-metal contacts.</a> Nano Letters. 8 (1), 110-113 (2008).</li>
<li>Nikiforov, M. N., Brukman, M. J., Bonnell, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+characterization+of+defects+in+oxide+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">High-resolution characterization of defects in oxide thin films.</a> Applied Physics Letters. 93 (18), (2008).</li>
<li>Kalinin, S. V., Karapetian, E., Kachanov, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoelectromechanics+of+piezoresponse+force+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Nanoelectromechanics of piezoresponse force microscopy.</a> Physical Review B. 70 (18), (2004).</li>
<li>Kolosov, O., Gruverman, A., Hatano, J., Takahashi, K., Tokumoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+Visualization+and+Control+of+Ferroelectric+Domains+by+Atomic-Force+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Nanoscale Visualization and Control of Ferroelectric Domains by Atomic-Force Microscopy.</a> Physical Review Letters. 74 (21), 4309-4312 (1995).</li>
<li>Nikiforov, M. P., Thompson, G. L., Reukov, V. V., Jesse, S., Guo, S., Rodriguez, B. J., Seal, K., Vertegel, A. A., Kalinin, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double-Layer+Mediated+Electromechanical+Response+of+Amyloid+Fibrils+in+Liquid+Environment%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Nano%22%5BJournal%5D)">Double-Layer Mediated Electromechanical Response of Amyloid Fibrils in Liquid Environment.</a> Acs Nano. 4 (2), 689-698 (2010).</li>
<li>Botiz, I., Darling, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optoelectronics+using+block+copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Today%22%5BJournal%5D)">Optoelectronics using block copolymers.</a> Materials Today. 13 (5), 42-51 (2010).</li>
<li>Brabec, C. J., Heeney, M., McCulloch, I., Nelson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+blend+microstructure+on+bulk+heterojunction+organic+photovoltaic+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Influence of blend microstructure on bulk heterojunction organic photovoltaic performance.</a> Chemical Society Reviews. 40 (3), 1185-1199 (2011).</li>
<li>Karagiannidis, P. G., Kassavetis, S., Pitsalidis, C., Logothetidis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+annealing+effect+on+the+nanomechanical+properties+and+structure+of+P3HT%3A+PCBM+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Thermal annealing effect on the nanomechanical properties and structure of P3HT: PCBM thin films.</a> Thin Solid Films. 519 (12), 4105-4109 (2011).</li>
<li>Sweers, K., vander Werf, K., Bennink, M., Subramaniam, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanomechanical+properties+of+alpha-synuclein+amyloid+fibrils%3A+a+comparative+study+by+nanoindentation%2C+harmonic+force+microscopy%2C+and+Peakforce+QNM%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+Research+Letters%22%5BJournal%5D)">Nanomechanical properties of alpha-synuclein amyloid fibrils: a comparative study by nanoindentation, harmonic force microscopy, and Peakforce QNM.</a> Nanoscale Research Letters. 6, (2011).</li>
<li>Nikiforov, M. P., Darling, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+conductive+atomic+force+microscopy+measurements+on+organic+photovoltaic+materials+via+mitigation+of+contact+area+uncertainty%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Photovoltaics%3A+Research+and+Applications%22%5BJournal%5D)">Improved conductive atomic force microscopy measurements on organic photovoltaic materials via mitigation of contact area uncertainty.</a> Progress in Photovoltaics: Research and Applications. , (2012).</li>
<li>Li, H. -C., Rao, K. K., Jeng, J. -Y., Hsiao, Y. -J., Guo, T. -F., Jeng, Y. -R., Wen, T. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-scale+mechanical+properties+of+polymer%2Ffullerene+bulk+hetero-junction+films+and+their+influence+on+photovoltaic+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Solar+Energy+Materials+and+Solar+Cells%22%5BJournal%5D)">Nano-scale mechanical properties of polymer/fullerene bulk hetero-junction films and their influence on photovoltaic cells.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 95 (11), 2976-2980 (2011).</li>
<li>Mueller, C., Goffri, S., Breiby, D. W., Andreasen, J. W., Chanzy, H. D., Janssen, R. A. J., Nielsen, M. M., Radano, C. P., Sirringhaus, H., Smith, P., Stingelin-Stutzmann, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tough%2C+semiconducting+polyethylene-poly%283-hexylthiophene%29+diblock+copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Tough, semiconducting polyethylene-poly(3-hexylthiophene) diblock copolymers.</a> Advanced Functional Materials. 17 (15), 2674-2679 (2007).</li>
<li>Kuila, B. K., Nandi, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical%2C+mechanical%2C+and+conductivity+properties+of+poly%283-hexylthiophene%29-montmorillonite+clay+nanocomposites+produced+by+the+solvent+casting+method%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Physical, mechanical, and conductivity properties of poly(3-hexylthiophene)-montmorillonite clay nanocomposites produced by the solvent casting method.</a> Macromolecules. 37 (23), 8577-8584 (2004).</li>
<li>O'Connor, B., Chan, E. P., Chan, C., Conrad, B. R., Richter, L. J., Kline, R. J., Heeney, M., McCulloch, I., Soles, C. L., DeLongchamp, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlations+between+Mechanical+and+Electrical+Properties+of+Polythiophenes%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Nano%22%5BJournal%5D)">Correlations between Mechanical and Electrical Properties of Polythiophenes.</a> Acs Nano. 4 (12), 7538-7544 (2010).</li>
<li>Tahk, D., Lee, H. H., Khang, D. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elastic+Moduli+of+Organic+Electronic+Materials+by+the+Buckling+Method%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Elastic Moduli of Organic Electronic Materials by the Buckling Method.</a> Macromolecules. 42 (18), 7079-7083 (2009).</li>
<li>Kuila, B. K., Nandi, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+hierarchy+in+melt-processed+poly%283-hexyl+thiophene%29-montmorillonite+clay+nanocomposites%3A+Novel+physical%2C+mechanical%2C+optical%2C+and+conductivity+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Structural hierarchy in melt-processed poly(3-hexyl thiophene)-montmorillonite clay nanocomposites: Novel physical, mechanical, optical, and conductivity properties.</a> Journal of Physical Chemistry B. 110 (4), 1621-1631 (2006).</li>
<li>Nikiforov, M. P., Darling, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+conductive+atomic+force+microscopy+measurements+on+organic+photovoltaic+materials+via+mitigation+of+contact+area+uncertainty%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Photovoltaics%3A+Research+and+Applications%22%5BJournal%5D)">Improved conductive atomic force microscopy measurements on organic photovoltaic materials via mitigation of contact area uncertainty.</a> Progress in Photovoltaics: Research and Applications. , In Press (2012).</li>
<li>Kim, J. Y., Frisbie, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+of+Phase+Behavior+and+Charge+Transport+in+Conjugated+Polymer%2FFullerene+Blends%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Correlation of Phase Behavior and Charge Transport in Conjugated Polymer/Fullerene Blends.</a> Journal of Physical Chemistry C. 112 (45), 17726-17736 (2008).</li>
<li>Bange, S., Kuksov, A., Neher, D., Vollmer, A., Koch, N., Ludemann, A., Heun, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+poly%283%2C4-ethylenedioxythiophene%29%3Apoly%28styrenesulphonate%29+as+a+hole+injection+layer+in+a+blue-emitting+polymer+light-emitting+diode%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">The role of poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulphonate) as a hole injection layer in a blue-emitting polymer light-emitting diode.</a> Journal of Applied Physics. 104 (10), (2008).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

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) 1986 yılından bu yana yüzey topografyası yüksek çözünürlüklü ölçümler için bir araç olarak geliştirilmiştir. Günümüzde 5, malzemelerin özellikleri (Young modülü, 6-10 çalışma fonksiyonu, 11 davranış teknikleriivity, 12 elektromekanik, 13-15 vb) ölçümleri artan bir ilgi görmektedirler. OPV malzeme durumunda, yerel faz kompozisyonu ve elektriksel özellikleri korelasyon organik güneş hücreleri iç işleyişini daha iyi anlaşılması ifşa için umut vaat ediyor. 1, 16-17 AFM tabanlı teknikler atıf 8 yanı sıra yüksek çözünürlüklü faz yeteneğine sahiptirler gibi polimerik malzemeler haritalama elektriksel özellikler. Böylece, ilke olarak, polimer faz kompozisyonu (mekanik ölçümler yoluyla) 18 ve elektriksel özellikleri korelasyon AFM tabanlı teknikler kullanılarak mümkündür. Malzemelerin mekanik ve elektriksel özelliklerinin ölçümü için çok AFM tabanlı teknikler AFM probu ile yüzey arasındaki temas sabit alan varsayım kullanabilirsiniz. Bu varsayım genellikle yüzey topografya ve elektrik / mekanik özellikleri arasında güçlü bir korelasyon sonuçlanır, başarısız olur. Için Son zamanlarda yeni bir AFM-dayalı bir teknikmekanik özellikleri (PeakForce) 19 high-throughput ölçümler tanıtıldı. PeakForce TUNA (PeakForce Metodun varyasyon) numune mekanik ve elektriksel özelliklerinin eşzamanlı ölçümleri için bir platform sağlar. Ancak, PeakForce TUNA yöntem genellikle kuvvetli, çünkü ölçümler sırasında temas sayılmamış değişkenlik ilişkilidir mekanik ve elektriksel özellik haritalar üretir. Bu yazıda, AFM kullanarak mekanik ve elektriksel özelliklerinin hassas ölçümler korurken temas yarıçapı değişen ilişkili korelasyonlar kaldırmak için bir deney protokolü sunarız. Malzemelerin dayanım ve Young Modülü kantitatif ölçümleri protokolü Uygulama sonuçları.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif / Malzeme Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog Numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> Plextronics mürekkepler </td><td> Plexcore </td><td> PV 1000 </td><td></td></tr><tr><td> ITO kaplı cam yüzeyler </td><td> Delta Technologies, Inc </td><td></td><td> 25 Ohm / sq </td></tr><tr><td> 30 MHz fonksiyon jeneratörü sentezlenmiş </td><td> Stanfor Araştırma Sistemleri </td><td> DS345 </td><td></td></tr><tr><td> Akım amplifikatörü </td><td> Femto </td><td> DLPCA-200 </td><td></td></tr><tr><td> Multimode AFM </td><td> Veeco, Santa Barbara, CA </td><td></td><td> NanoScope-V denetleyicisi ile donatılmış </td></tr><tr><td> DAQ kartı </td><td> National Instruments </td><td> NI-PCI-6115 </td><td></td></tr><tr><td> Metal Pt probları </td><td> RMNano </td><td> 12Pt3008 </td><td></td></tr><tr><td> MATLAB yazılımı </td><td> Mathworks </td><td></td><td></td></tr><tr><td> LabView yazılımı </td><td> National Instruments </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

eşzamanlı sayısal İletkenlik ve afm kullanarak organik fotovoltaik malzemeler mekanik Özellikleri Ölçümleri

Concurrent Quantitative Conductivity and Mechanical Properties Measurements of Organic Photovoltaic Materials using AFM

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.

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...

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.

Eşzamanlı Sayısal İletkenlik ve AFM kullanarak Organik Fotovoltaik Malzemeler Mekanik Özellikleri Ölçümleri

Organic photovoltaic  (OPV) materials are inherently inhomogeneous at the nanometer scale. Nanoscale  inhomogeneity of OPV materials affects performance ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, morfoloji ile elektriksel performans arasındaki korelasyon aracılığıyla, faz ayrışmış fulleren polimer karışımlarındaki iletkenlik mekanizmalarını anlamaktır. Polimer karışımlarının morfolojisi ve elektriksel özellikleri, organik güneş hücreleri içindeki performanslarını kontrol eden iki temel faktördür. Numunelerin morfolojisi ile elektriksel performansı arasındaki korelasyon, özel yapım bir kontrolör ve veri toplama sistemine sahip bir atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak, numunenin mekanik ve elektriksel özelliklerinin eş zamanlı ölçümleriyle gerçekleştirilir.Bu yöntem, A FM probu ile numune yüzeyi arasındaki kuvvetin mesafe bağımlılığına ilişkin mekansal olarak çözümlenmiş verilerin yanı sıra, ikinci bir adım olarak A FM probu ile numune arasındaki akımın mesafe bağımlılığını toplamak için kullanılır; ardından taramanın her noktasında toplanan kuvvet-mesafe ve akım-mesafe eğrilerinin otomatik analizi gerçekleştirilir. Bu işlem; temas, sertlik, kopma kuvveti ve akımın yüksek çözünürlüklü haritalarını oluşturur. Sonrasında, numunenin Young modülünü ve direncini elde etmek amacıyla temas, sertlik ve akım verilerinin matematiksel dönüşümünü gerçekleş

concurrent-quantitative-conductivity-mechanical-properties

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bu kağıt bir atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanarak microindentation ile canlı hücrelerin mekanik özelliklerini karakterize etmek için bir protokol göstermektedir.

Atomik Kuvvet Mikroskobu kullanarak Yaşam Hücrelerinin Mekanik Özellikleri Ölçme

Düzensiz numunelerdeki uzunluk ölçeklerini araştırmak için nötron saçılma tekniği olarak spin eko çözümlü otlatma insidansı saçılma (SERGIS) kullanımında ilerleme kaydedildi. [6,6]-fenil-C61-bütirik asit metil ester kristalitleri SERGIS tekniği ve optik ve atomik kuvvet mikroskopisi ile doğrulanan sonuçlar kullanılarak araştırıldı.

Nötron Spin Echo'nun Kullanılması, Organik Güneş Hücresi Malzemelerini Araştırmak İçin Otlatma İnsidansını Dağıtmayı Çözdü

Bu deneysel protokol, atomik kuvvet mikroskobunun gerçek nanometre ölçeğinde sertliği ölçmek ve tek atomistik plastisite olaylarını tespit etmek için nasıl kullanılabileceğini açıklar.

Enstrumanlı AFM-girinti Kantitatif Sertlik Ölçümü

Bu makalede, elektrokimyasal, tarif elektron paramagnetic rezonans ve organik elektronik uygulamada için organik bileşikleri analiz etmek için yakın kızılötesi ve ultraviyole görünür spektroelektrokimyasal yöntemleri.

Çevrimsel Voltammetry, UV-VIS-NIR ve EPR Spectroelectrochemistry organik bileşikleri analiz kullanarak

Burada, hücre ve dokularda nano ve mikro girinti aracı olarak işletilen atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sunuyoruz. Cihaz, numunenin 3D yüzey topografisini ve hücre duvarı Young 'ın modüllerinin yanı sıra Turgor basıncını da içeren mekanik özelliklerini eşzamanlı olarak satın almayı sağlar.

Santral hücreleri ve bitki dokularının mekanik özelliklerini ve Turgor basıncını ölçmek için Atomic Force Microkopi kullanımı

Prob moleküllerinin atomik kuvvet mikroskobuna kovalent bağlanması (AFM) kantilever uçları fiziksel özelliklerinin araştırılması için gerekli bir tekniktir. Bu bize yüksek tekrarlanabilirlik ile AFM tabanlı tek molekül kuvvet spektroskopisi ile polimerlerin germe kuvveti, desorpsiyon kuvveti ve uzunluğu belirlemenize olanak sağlar.

AFM tabanlı Kuvvet Spektroskopisi için Tek Moleküllerin Kovalent Eki

Atomik kuvvet mikroskopisi (AFM), taramalı elektrokimyasal mikroskopi (SECM) ile birlikte, yani AFM-SECM, nano ölçekte malzeme yüzeylerinde aynı anda yüksek çözünürlüklü topoğrafik ve elektrokimyasal bilgiler elde etmek için kullanılabilir. Bu tür bilgiler, nanomalzemelerin, elektrotların ve biyomalzemelerin yerel yüzeylerindeki heterojen özellikleri (örneğin, reaktivite, kusurlar ve reaksiyon bölgeleri) anlamak için kritik öneme sahiptir.

Hibrit Atomik Kuvvet Mikroskobu-Taramalı Elektrokimyasal Mikroskop (AFM-SECM) Kullanarak Nanomalzemelerin Yüzey Elektrokimyasal Aktivitesinin Yoklandırılması

Hücre duvarı biyomekaniği çalışmaları, bitki büyümesini ve morfogenezini anlamak için gereklidir. Aşağıdaki protokol, atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak genç bitki organlarının iç dokularındaki ince primer hücre duvarlarının araştırılması için önerilmiştir.

Canlı Bitki Organlarında Primer Hücre Duvarının Mekanik Özelliklerinin Atomik Kuvvet Mikroskobu Kullanılarak Karakterize Edilmesi

Bir atomik kuvvet mikroskobu (AFM) prob ucu tarafından bir numune yüzeyine uygulanan temas alanının ve kuvvetin ölçülmesi, nano ölçekli mekanik özellik belirlemeyi mümkün kılar. Elastik modülü veya diğer nanomekanik özellikleri ölçmek için yumuşak ve sert numunelerde havada veya sıvıda AFM konsol bazlı nanogirinti uygulamak için en iyi uygulamalar tartışılmaktadır.

Atomik Kuvvet Mikroskobu Konsol Tabanlı Nanogirinti: Hava ve Sıvıda Nanoölçekte Mekanik Özellik Ölçümleri

Nano ölçekli çözünürlüğe sahip büyük ölçekli numune incelemesi, özellikle nanofabrikasyon yarı iletken gofretler için geniş bir uygulama alanına sahiptir. Atomik kuvvet mikroskopları bu amaç için harika bir araç olabilir, ancak görüntüleme hızları ile sınırlıdır. Bu çalışma, yüksek verimli ve büyük ölçekli denetimler sağlamak için AFM'lerde paralel aktif konsol dizilerini kullanır.

Yüksek Verimli Büyük Ölçekli Numune Denetimi için Quattro-Paralel Konsol Dizileri ile Aktif Prob Atomik Kuvvet Mikroskobu

Öğrenin, organik fotovoltaik malzemelerin mekanik ve elektriksel özelliklerini eşzamanlı sayısal iletkenlik ve AFM kullanarak nasıl ölçebilirsiniz. Bu yöntem, morfoloji ile elektriksel performans arasındaki ilişkiyi anlamanıza yardımcı olur.

Eşzamanlı Sayısal İletkenlik ve AFM kullanarak Organik Fotovoltaik Malzemeler Mekanik Özellikleri Ölçümleri

Daha fazla video keşfet