近場光學顯微鏡可量測到的表面形態與光強度
有機太陽能電池的主動層是混摻導電高分子(電子予體) 和另一種有機或無機的材料(電子受 體) ,藉由導電高分子吸收光能產生激子(exciton),進而產生電子電洞對后產生電流。 探討兩種不同的有機太陽能電池材料系統, 第一種是混摻導電高分子(poly(3-hexylthiophene), P3HT) 與有機材料-phenyl C61 butyric acidmethyl ester, PCBM) 的系統, 第二種則是混摻導電高分子(P3HT) 與無機材料(二氧化鈦,TiO2) 的系統,我們分別以近場光學 顯微鏡來探討其光學性質。 在影響太陽能電池的光電轉換效率諸多因素 中,導電高分子吸收光能產生激子的能力占有極為重要的影響力;若是導電高分子能夠在一般太陽光
由于近場光學顯微鏡結合了AFM 的技術,在量測奈米尺度區域的光強度的同時,也能夠同時得 知此區域內的表面形態。
利用近場光學顯微鏡所量測到的表面形態與光強度; 由AFM掃描得到的表面形態圖可以得知,隨著退火時間的增加, 表面形態的粗糙度也隨之增加,較后甚至有長達數mm 的聚集產生。
而在光強度圖中我們亦可以通過顯微鏡觀察到,沒有經過退火處理的薄膜, 所顯示出來的光吸收強度是較為均勻且弱的,但隨著退火時間 的增加,光吸收強度逐漸提高, 并且顯示出其較為明顯區塊間的差異;再繼續增加退火時間之后,由 于大的聚集產生,使得光被擋住無法透過, 因此在光強度圖上也顯示出如同表面形態圖的結果。 我們可以藉由近場光學顯微鏡來觀察奈米尺度下的光吸收性質隨著退火產生了不同的變化 |