高感度テラヘルツ光譜で検出された1日相当の照明下にある有機光伏混合物の電荷生成ダイナミクス
Jiacong Li1, Qing Ji1, Rui Wang1,2,3
1National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, and Collaborative Innovation Center for Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China.
研究者らは 有機光伏装置の2つの異なる中間状態を特定し 効率的な充電生成に不可欠です これらの状態は,インターフェイスとイントラマイエティ刺激で,デバイスのパフォーマンスを向上させ,二重の充電生成経路を可能にします.
科学分野:
- 材料科学
- 太陽光発電
- スペクトロスコーピー
背景:
- 有機光伏 (OPV) 装置は,非フルレンの受容器を使用して高性能を達成します.
- 配合的な二重電荷生成チャネルは,ドナーと受容器の刺激から発生します.
- これらのチャネルを容易にする特定の中間状態は,まだ議論されています.
研究 の 目的:
- OPVにおける二重電荷生成経路に起因する中間状態を解明する.
- OPVシステムのチャージ生成ダイナミクスを直接探知する.
- 電子と穴の移転におけるこれらの状態の役割を理解する.
主な方法:
- 高感度 (ΔE/E < 10−6) の時間解像度テラヘルツスペクトル
- PM6:Y6の大量ヘテロジャンクションシステムのプロトタイプを調査する.
- 温度に依存する測定と,バルク対インターフェース比の操作.
主要な成果:
- ドナー刺激からの電荷生成は ~9 psの上昇時間を示した.
- アクセプタ刺激による電荷生成は ~18 psの上昇時間を示した.
- 材料の比率を変えることで操作可能な 2つの経路の異なる活性化エネルギーが観察されました.
結論:
- 2つの異なる中間状態,インターフェイスとイントラマイエティ刺激が強く示唆されています.
- これらの状態は電子と穴の移転を媒介するために重要です.
- これらの状態を理解することは,OPVデバイスの充電生成を最適化するための鍵です.
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