对光伏聚合物材料中促使直接电荷产生的激子束缚能的研究

aem-zengshirong在有机半导体中,激子效应扮演着举足轻重的角色,对电子器件的性能有着直接的影响。尤其在有机太阳能电池中,激子需要克服高能量的激子束缚能才能实现正负电荷分离并成为自由载流子。然而,直接测量有机半导体材料束缚能的方法较少,并且测量技术比较复杂,无法有效测量有机半导体材料的束缚能阻碍了人们对激子效应与器件性能之间关系的研究。

针对这一问题,香港城市大学曾世荣博士及其研究团队最近在Advanced Electronic Materials期刊上发表了一篇题为“On the Study of Exciton Binding Energy with Direct Charge Generation in Photovoltaic Polymers”的研究报告,介绍了一种直接测量有机光伏材料束缚能的便利方法。该方法利用简单的器件结构,通过测量高分子光伏材料的量子效率来确定激子束缚能。同时,他们发现不同能量的入射光子能够激发不同种类的光激发态,并且随着激发光子的能量增加,自由载流子的产生率也得到了提升。

该团队在激子束缚能的基础性研究为进一步了解有机光伏器件的激子效应开拓了新的一页。毫无疑问,其工作有助于研究人员更深入的了解有机半导体材料的光电特性、激子与载流子的产生情况以及相关能带结构的形成过程,为有机光伏的发展提供了新的理论依据和研究思路。展望未来,激子效应如何影响光电器件的性能仍然是一个重要的研究课题,该研究为相关课题进一步的理论探索奠定了实验基础。相关相关论文近期在线发表在Advanced Electronic Materials(DOI: 10.1002/aelm.201600200)上。

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