(PhysOrg.com) -- Onderzoekers in het CNST hebben fotogeleidende atoomkrachtmicroscopie (PCAFM) gebruikt om de nanoschaalstructuur van organische fotovoltaïsche (OPV) materialen te karakteriseren, en hebben een zorgvuldige beoordeling van de sterke en zwakke punten van deze techniek uitgevoerd.

Door de geometrie van het apparaat en het materiaal van de AFM-tip te variëren, de onderzoekers verduidelijkten hoe de lokale experimentele en materiële factoren op nanoschaal de algehele OPV-efficiëntie beïnvloeden. OPV's bestaan ​​uit twee soorten organische moleculen, elektronendonoren en elektronenacceptoren. Wanneer verlicht door zonlicht, de foto-geëxciteerde elektron-gatparen scheiden zich op het grensvlak tussen de donoren en acceptoren.

De gescheiden kosten migreren naar verschillende contacten, het opwekken van een elektrische stroom. De meest efficiënte OPV-materialen hebben een homogeen mengsel van donor- en acceptormoleculen door de hele structuur, waarbij ladingsscheiding optreedt over het gehele volume. Helaas, de foto-aangeslagen lading moet door een zeer ongeordende omgeving gaan, die hun mobiliteit belemmert, verhoogt recombinatie, vermindert de efficiëntie, en belemmert het vermogen van het materiaal om elektriciteit te produceren.

Het rendement is sterk afhankelijk van de materiaalmorfologie, metingen doen die de structuur op nanoschaal correleren met prestaties die cruciaal zijn voor het begrijpen en verbeteren van OPV's. Omdat PCAFM nu veel wordt gebruikt om OPV-materialen te karakteriseren, de CNST-onderzoekers verwachten dat hun beoordeling van deze meettechniek belangrijk is voor andere onderzoekers in het veld, die zowel zijn sterke punten als zijn valkuilen moet overwegen.