(PhysOrg.com) -- Des chercheurs du CNST ont utilisé la microscopie photoconductrice à force atomique (PCAFM) pour caractériser la structure nanométrique des matériaux photovoltaïques organiques (OPV), et ont effectué une évaluation minutieuse des forces et des faiblesses de cette technique.

En variant la géométrie de l'appareil et le matériau de la pointe AFM, les chercheurs ont clarifié comment les facteurs expérimentaux et matériels locaux à l'échelle nanométrique affectent l'efficacité globale du VPO. Les VPO sont constitués de deux types de molécules organiques, donneurs d'électrons et accepteurs d'électrons. Lorsqu'il est éclairé par la lumière du soleil, les paires électron-trou photoexcitées se séparent à l'interface entre les donneurs et les accepteurs.

Les charges séparées migrent vers différents contacts, générer un courant électrique. Les matériaux OPV les plus efficaces ont un mélange homogène de molécules donneuses et acceptrices dans toute la structure, avec une séparation de charge se produisant dans tout le volume. Malheureusement, la charge photoexcitée doit traverser un environnement très désordonné, qui inhibe leur mobilité, augmente la recombinaison, diminue l'efficacité, et entrave la capacité du matériau à produire de l'électricité.

L'efficacité est fortement dépendante de la morphologie du matériau, effectuer des mesures qui corrélent la structure à l'échelle nanométrique avec les performances cruciales pour comprendre et améliorer les VPO. Parce que PCAFM est maintenant largement utilisé pour caractériser les matériaux OPV, les chercheurs du CNST s'attendent à ce que leur évaluation de cette technique de mesure soit importante pour les autres chercheurs du domaine, qui doit considérer à la fois ses forces et ses écueils.