近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡可量測(cè)到的表面形態(tài)與光強(qiáng)度
有機(jī)太陽(yáng)能電池的主動(dòng)層是混摻導(dǎo)電高分子(電子予體) 和另一種有機(jī)或無(wú)機(jī)的材料(電子受
體) ,藉由導(dǎo)電高分子吸收光能產(chǎn)生激子(exciton),進(jìn)而產(chǎn)生電子電洞對(duì)后產(chǎn)生電流。
探討兩種不同的有機(jī)太陽(yáng)能電池材料系統(tǒng),
第工一種是混摻導(dǎo)電高分子(poly(3-hexylthiophene),
P3HT) 與有機(jī)材料-phenyl C61 butyric acidmethyl ester, PCBM) 的系統(tǒng),
第二種則是混摻導(dǎo)電高分子(P3HT) 與無(wú)機(jī)材料(二氧化鈦,TiO2) 的系統(tǒng),我們分別以近場(chǎng)光學(xué)
顯微鏡來(lái)探討其光學(xué)性質(zhì)。
在影響太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率諸多因素
中,導(dǎo)電高分子吸收光能產(chǎn)生激子的能力占有極為重要的影響力;若是導(dǎo)電高分子能夠在一般太陽(yáng)光
由于近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡結(jié)合了AF??M 的技術(shù),在量測(cè)奈米尺度區(qū)域的光強(qiáng)度的同時(shí),也能夠同時(shí)得
知此區(qū)域內(nèi)的表面形態(tài)。
利用近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡所量測(cè)到的表面形態(tài)與光強(qiáng)度;
由AFM掃描得到的表面形態(tài)圖可以得知,隨著退火時(shí)間的增加,
表面形態(tài)的粗糙度也隨之增加,最后甚至有長(zhǎng)達(dá)數(shù)mm 的聚集產(chǎn)生。
而在光強(qiáng)度圖中我們亦可以通過(guò)顯微鏡觀察到,沒(méi)有經(jīng)過(guò)退火處理的薄膜,
所顯示出來(lái)的光吸收強(qiáng)度是較為均勻且弱的,但隨著退火時(shí)間
的增加,光吸收強(qiáng)度逐漸提高,
并且顯示出其較為明顯區(qū)塊間的差異;再繼續(xù)增加退火時(shí)間之后,由
于大的聚集產(chǎn)生,使得光被擋住無(wú)法透過(guò),
因此在光強(qiáng)度圖上也顯示出如同表面形態(tài)圖的結(jié)果。
我們可以藉由近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡來(lái)觀察奈米尺度下的光吸收性質(zhì)隨著退火產(chǎn)生了不同的變化
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