杨晔团队JPCB:有机太阳能电池链内和链间激发态的相互功效

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1.前言

非富勒烯有机太阳能电池（NF-OSCs）的快速发展一方面是由于各样高性能非富勒烯受体的研发，另一方面得益于近年来人们在有机光电子学行业的深入科研。尽管日前已然有丰富的聚合物给体和一系列成熟的设计思路，但针对深层次理解NF-OSCs的工作机制仍拥有挑战性，由于其可能与基于富勒烯的OSCs有本质的区别。为了进一步解析NF-OSCs的工作机制，必须深入认识光吸收材料中各样激发态的时间演化。

图1:激发态时间演化示意图2.简介

有鉴于此，近期，厦门大学杨晔教授科研团队利用瞬态吸收光谱（TA），系统地科研了典型聚合物给体PM6中区别激发态的时间演化。结果显示，在PM6中，极化激子（p-Exs）和极化子对（PPs）在光激发后能够立即稳定共存，况且拥有相同的动力学行径。在PM6溶液中，大都数关联p-Exs和PPs经过电荷重组直接放松到基态，而其中很小一部分因为链折叠时的链间相互功效而转换成链间PPs。相反，在PM6薄膜中，p-Exs和链内PPs因为广泛存在的链间相互功效而完全转换成链间PPs。链间PPs的寿命显著短于p-Exs和链内PPs的寿命。这些激发态之间相互功效的科研结果以及它们各自的动力学行径显示，在OSCs中，PM6的界面电子转移（ET）应当依赖于PM6所处环境。

图2:链间PP的形成动力学

图3: 混合膜中从PM6到受体的电子转移示意图

3.总结综上，这项科研显示，很强尺寸的PM6结构将引起较严重的光载流子损失，由于短寿命的链间PPs是PM6聚集身体部电荷传输的重点参与者。关联科研成果现已发表在《The Journal of Physical Chemistry B》上，题为“Interplay between Intrachain and Interchain Excited States in Donor-Acceptor Copolymers”。

本文关键词：有机太阳能电池，极化激子，极化子对，电荷传输，瞬态吸收，PM6，Y6。

4.材料

PM6

1802013-83-7

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https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.1c03989

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