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基于光诱导力显微镜的全聚合物有机太阳能电池纳米相区成像研究
Gu, KL., Zhou, Y., Morrison, WA., Park, K., Park, S., Bao, Z.
ACS Nano
Abstract
对有机太阳能电池体异质结层进行快速纳米尺度成像对高性能器件的持续发展至关重要。然而，常用成像技术如透射电子显微镜（TEM）与原子力显微镜（AFM）存在明显缺陷：例如，仅通过相衬或形貌特征推断相区属性可能导致不准确的形态学结论。本文展示了一种称为光诱导力显微镜（PiFM）的技术，可实现具有纳米级化学特异性的有机太阳能电池体异质结成像。PiFM是近年发展的扫描探针显微技术，通过将AFM针尖与可调谐红外激光结合诱导偶极子进行化学成像。通过耦合AFM的纳米级分辨率与红外激光的化学特异性，我们以接近10 nm的分辨率对模型全聚合物体异质结中的给体与受体相区进行空间映射。PiFM图像获得的相区尺寸与共振软X射线散射的体相平均结果高度一致。此外，研究发现全聚合物体系中AFM形貌、AFM相与PiFM图像相关性弱，凸显了超越标准AFM技术进行体异质结形貌表征的必要性。