Електронна мікроскопія тепер може повністю характеризувати органічні сонячні елементи
Нові горизонти в дослідженні органічних сонячних елементів за допомогою електронного мікроскопа
Технології не стоять на місці, і вчені з Університету Фрідріха-Алекандера в Ерлангені-Нюрнберзі зробили крок до революційних змін у дослідженні органічних сонячних елементів. На допомогу прийшла тривимірна електронна дифракція (3D ED). Вперше вдалося всебічно охарактеризувати органічні сонячні елементи з використанням одного інструменту – трансмісійного електронного мікроскопа. Як зазначив професор Ердман Шпікер, “3D ED був відсутнім елементом, який ми потребували для завершення інструментарію електронної мікроскопії”.
Як працює нова методика?
Дослідники провели пряме порівняння даних електронів з рентгенівськими променями за допомогою ідентичних зразків, і результати вразили. “Чітко видно, наскільки добре дані збігаються”, – зазначила Ірен Краус, яка проводила експерименти 3D ED у рамках свого докторського дослідження. Хоча органічні матеріали дуже чутливі до променів, контролювання дози електронів дозволило отримати структурну інформацію без шкоди.
Комплементарність з рентгенівськими методами
Важливо зауважити, що 3D ED не зменшує значення рентгенівських технік. Ці методи залишаються необхідними для ін-сіту досліджень структурної еволюції під час обробки завдяки мінімальній підготовці зразка. Водночас електронна мікроскопія дозволяє поєднувати середню структурну інформацію з локальним зображенням та хімічним аналізом. За словами Шпікера, “Це те, що ми називаємо мультимодальною мікроскопією”, яка дозволяє пов’язати різні види інформації в одному експерименті.
Перспективи для органічних сонячних елементів
Це відкриття має значний потенціал для розвитку органічних сонячних елементів. Завдяки 3D ED можна отримувати точну структурну інформацію, попереджуючи можливі ушкодження матеріалів, що відкриває нові можливості для досліджень і розвитку. Тепер вчені мають у своєму арсеналі ще один потужний інструмент для дослідження кристалічних структур та розуміння молекулярної текстури сонячних елементів.
Світ альтернативної енергетики має багато перспектив, і такі інновації зміцнюють нашу віру в майбутнє без викопних палив. Хто знає, можливо, вже незабаром органічні сонячні елементи стануть доступними для кожного будинку, забезпечуючи чисту енергію зі збереженням навколишнього середовища.
