Исследовательская группа LMU во главе с Бертом Никелем, впервые, преуспела в том, чтобы функционально характеризовать активный слой в органических солнечных батареях тонкой пленки, используя лазерный свет для локализованного возбуждения материала. О результатах сообщают в научном журнале Advanced Materials. «Мы разработали метод, в котором материал просмотрен растром с лазером, в то время как сосредоточенный луч смодулирован по-разному посредством вращающегося аттенюатора, например. Это позволяет нам нанести на карту непосредственно пространственное распределение дефектов в органических тонких пленках, подвиг, который не был ранее достигнут», объясняет Кристиан Вестермайер, который является первым автором нового исследования.Солнечные батареи могут преобразовать солнечный свет в электроэнергию, эксплуатируя возможность света взволновать молекулы, производя свободные электроны и положительно заряженные «отверстия».
Сколько времени это берет для них, обвиняют, что перевозчики, которые будут извлечены электродами, в свою очередь зависят от подробной структуры активного слоя клетки. Дефекты в регулярном расположении акта атомов как временные ловушки для перевозчиков обвинения, и таким образом уменьшают размер применимого тока, который может быть произведен. Новый метод отображения позволяет исследователям обнаруживать изменения в электрическом токе, связанном с локализованным возбуждением дефектов лазерным светом. В используемой экспериментальной геометрии металлический неподвижный контакт служит gating электродом.
Применяя напряжение к этим воротам, ловушки, существующие в полупроводнике, могут быть заполнены или освобождены управляемым способом через так называемый полевой эффект. Модулируя частоту лазера освещают временную динамику государств ловушки, может быть определен.
Исследование показало, что в pentacene, органическом полупроводнике, дефекты имеют тенденцию быть сконцентрированными в определенных положениях. «Было бы интересно знать то, что является особенным о поверхностном слое в этих горячих точках. Что производит дефекты на этих местах? Они могли произойти из-за химических загрязнителей или к неисправностям в выравнивании молекул», говорит Берт Никель, который является также членом Nanosystems Initiative Munich (NIM), Группой Превосходства.Никель и его коллеги выбрали pentacene для их экспериментов, потому что это – самый проводящий материал, в настоящее время доступный для изготовления органических полупроводников.
В данном исследовании они посмотрели на тонкий pentacene слой, в котором большинство перевозчиков обвинения – положительно заряженные отверстия. В последующей работе они планируют исследовать полные солнечные батареи, которые состоят из проводящего отверстие фильма в прямом контакте с проводящим электрон слоем.