FIB-ULV-SEMを用いた色素増感太陽電池(有機太陽電池)における発電層(ZnO・色素複合層)の観察

サブミクロンサイズの薄膜・表面処理層の立体構造を可視化

  • 複雑な3次元構造を持つ材料(3次元構造のデバイス、結晶粒界相、薄膜・表面処理、セラミックス・金属の複数相分布、ボイド・空隙・ポア(形態・連結状態))の立体構造を明らかにします。
  • 微粒子・フィラーが分散された樹脂・高分子材料・金属材料・セラミックにおける分散粒子の分布・形態を明らかにします。
  • 薄膜・表面処理材中の異物の存在場所の特定が可能です。

観察事例

FIB(集束イオンビーム)加工しながら得られたSEM像の3次元構築をすることで、色素増感電池用ZnO/色素複合皮膜における複雑な3次元構造(チューリング・パターン)を観察できました。

ZnOのヒダヒダ構造が観察されています。ZnOの初期析出がITO基板を一度覆った後、ZnOと色素がチューリング・パターンを形成していることもわかります。

チューリング・パターンとは、二つの物質で拡散と濃度制御が働くときに現れる複雑な模様で、自発的に形成されます。シマウマなどの縞のこのパターンと考えられています。

FIB加工+断面SEM観察

FIB加工+断面SEM観察

画像の3次元構築

画像の3次元構築

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