Sensing photo-induced surface charges on organic photovoltaic materials using atomic force microscopy

A new method for sensing photo-induced surface charges on organic photo-voltaic materials is proposed and analyzed. The method relies on measuring photo-induced electrostatic forces between the sample surface and the probe of an atomic force microscope (AFM) by means of a non-linear technique called intermodulation spectroscopy. A computer simulation and a proof of concept of the method are presented, as well as a detailed description of the sample preparation. Finally, the main challenges for this method, namely sample degradation and light illumination set-ups, are discussed and further improvements are proposed.

Un nuovo metodo per rilevare cariche superficiali foto-generate in materiali fotovoltaici organici è proposto ed analizzato. Il metodo si basa sulla misura delle forze elettrostatiche indotte da una radiazione luminosa tra la superficie del campione e la punta di un microscopio a forza atomica (AFM) utilizzando una tecnica non-lineare chiamata spettroscopia di intermodulazione. Sono presentate una simulazione a computer e una dimostrazione di fattibilità, insieme ad una dettagliata descrizione della preparazione del campione. Infine sono discusse le principali sfide per questo metodo, degradazione del campione e apparato strumentale per l'illuminazione, e sono proposti futuri miglioramenti.