有机光伏电池的电荷分离机理

bxj2009

      由于具有可塑性强、原料来源广泛、易大量加工等优点，有机光伏电池在一些特殊设备上有着重要的用途。对于其光电转化机理，一般认为光照之后首先在电子给体形成束缚的电子 - 空穴对，也就是常说的激子，然后此激子迁移到电子供体 / 受体界面发生分子间电荷转移得到电荷转移态，并进一步发生电荷分离直至形成电荷分离态。因此有机光伏电池研究的一个重要问题就是，怎样使电子和空穴彻底分离以产生电流，从而提高光电转化效率。
      英国剑桥大学 Friend RH 等人利用超快光谱实验手段，探测到了在激发过程中（40 飞秒）电子—空穴对分离产生的静电能（约 200 毫电子伏特），相
当于正负电荷分离至少 4 纳米，电子 - 空穴对完全分离。美国斯坦福大学 Vandewal K 等人从电荷转移态的角度分析了电荷产生这一过程，通过研究一系列电子供体 / 受体组合，认为内量子效率的高低与最初产生的激发态的能量是否高于电荷转移态最低能量基本无关。美国西北大学 Savoie BM 等人（Friend RH 也参与工作）利用电子结构计算的方法，从电子受体（富勒烯）角度研究，建立起一套模型理论，指出富勒烯组分的形貌特征与电荷产生有密切关联。

Leon_pengpeng

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