PCE10:FOIC 共聚合物的电子-空穴分离动力学与光电性质
材料科学
2025-07-08 v1
摘要
理解有机半导体共混物中电荷分离动力学对于优化有机光伏太阳能电池的性能至关重要。本研究通过结合稳态光谱学和高精度密度泛函理论计算，对PCE10:FOIC共混物的光电性质和电荷分离动力学进行探索。亚秒瞬态吸收光谱学揭示了在共混物中，接受体的激子-激子耗能复合速率显著低于其纯态形态。这种速率降低归因于激子浓度在接受体中的降低，这一现象由在共混物中对准受体进行激发后，跟踪 donors 激发态 transient 信号的时间演化所 characterization 的高效空穴分离过程所致。通过分析这些动力学过程，本研究得以估计从接受体到 donors 的空穴分离时间常数，结果为 (1.3 ± 0.3) ps。此外，本研究实现了激子扩散的定量化，并表明该共混物的电荷分离效率约为60%，为设计具备增强电荷分离能力和 improved 器件效率的下一代有机光伏材料提供了宝贵的洞察。
关键词
引用
@article{arxiv.2504.05596,
title = {Electron-Hole Separation Dynamics and Optoelectronic Properties of a PCE10:FOIC Blend},
author = {G. Ammirati and S. Turchini and F. Toschi and P. O Keeffe and A. Paladini and G. Mattioli and P. Moras and P. M. Sheverdyaeva and V. Milotti and C. J. Brabec and M. Wagner and I. McCulloch and A. Di Carlo and D. Catone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.05596},
year = {2025}
}