果涉及到新材料的合成,就需要用凝胶色谱法gpc,测试材料的相对分子质量、多分散系数,通过元素分析,得到材料中各种元素的占比情况,还要测试核磁共振nmr,氢谱和碳谱。
之后还有一系列表征测试:
热学表征,包括差示扫描量热法dsc,用来测试材料的玻璃化转变温度和结晶温度,以及热重分析法tga,可得到材料的热分解温度。
光学表征,包括光吸收光谱uv-vis、荧光光谱pl,还有更高级的表征手段——瞬态光吸收光谱ta,瞬态荧光光谱trpl。
电化学表征,用循环伏安法cv,测试能级结构,主要是homo/lumo能级,计算禁带宽度。
形貌学表征,包括透射电子显微镜tem、原子力显微镜afm,扫描电子显微镜sem。
分子堆砌结构,包括掠入射广角x射线衍射giwaxs等。
这些都是基于聚合物给体材料,或者有效层共混薄膜的表征手段。
此外,还有针对电池器件的表征测试:
光电性能表征,包括最重要的j-v特性曲线,以及外量子效率eqe。
电荷输运动力学研究,包括线性载流子增压法celiv,时间飞行法tof,空间电荷限制电流法sclc。
一整套流程全部走完,如果不同的表征手段之间,可以相互印证,得到的结论没有自相矛盾,这样的工作就非常完美。
但实际情况下,很难出现这样的理想情况。
一方面,并不是所有研究者都有全套的表征设备可以用,比如giwaxs、ta这些设备,大多数实验室都是没有的。
另一方面,不同表征手段得到的结论可能会有所出入,就要有所取舍,合理的选择实验数据来论述。
而且,辛辛苦苦测试了这么多数据,也并不是