纯 P3HT 与 P3HT:PCBM 共混薄膜中的非孪生复合
材料科学
2015-05-29 v2
摘要
瞬态研究中测得的聚合物 - 富勒烯共混物中电荷载流子的缓慢衰减，引发了关于这些系统中非孪生复合机制的诸多疑问。为了理解这一行为，我们结合稳态和瞬态光诱导吸收测量，比较了纯聚 (3-己基噻吩) (P3HT) 薄膜与 P3HT 与 [6,6]-苯基-C61 丁酸甲酯 (PCBM) 共混薄膜中的非孪生复合行为。瞬态测量表明，纯 P3HT 薄膜中的载流子复合表现出二级衰减，其复合速率系数与 Langevin 理论预测值相似。此外，温度依赖性测量表明，纯薄膜的复合行为符合 Gaussian 无序模型。相比之下，P3HT:PCBM 共混薄膜的特征是复合速率显著降低，且表观复合级数大于二。随后，我们评估了此前针对此行为提出的多种解释，包括相分离、载流子浓度依赖性迁移率、非相遇限制复合以及界面态。最终，我们提出了一种模型，其中具有 Gaussian 态密度的纯域被具有指数态密度的混合相所分隔。我们发现，该模型既能解释复合速率幅度的降低，也能解释高阶复合动力学，并且基于当前的知识状态，它与实验观测结果最为一致。
引用
@article{arxiv.1403.7466,
title = {Nongeminate recombination in neat P3HT and P3HT:PCBM blend films},
author = {Julien Gorenflot and Michael C. Heiber and Andreas Baumann and Jens Lorrmann and Matthias Gunz and Andreas Kämpgen and Vladimir Dyakonov and Carsten Deibel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.7466},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 4 figures; corrected a few minor typos and grammatical errors