电荷转移吸收与分子捐赠者:受体界面区域通过光热偏移光谱学直接相关
Ester Buchaca-Domingo1,2, Koen Vandewal3,4, Zhuping Fei5
1†Department of Materials and Centre for Plastic Electronics, Imperial College London, London SW7 2AZ, U.K.
Journal of the American Chemical Society
|April 10, 2015
概括
大批异质连接太阳能电池中的电荷转移 (CT) 吸收信号量化了分子捐助者:受体接口. 这种方法可以精确测量界面属性,以便有效地转换太阳能.
科学领域:
- 太阳能光伏和可再生能源
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 大量异质连接太阳能电池依赖于在捐赠者:接受器接口的高效电荷传输.
- 量化这些接口对于优化太阳能电池性能至关重要.
- 现有的方法可能缺乏准确的接口密度测量所需的灵敏度或直接性.
研究的目的:
- 为了确定电荷转移 (CT) 吸收信号和分子捐赠:接受器接口在散装异质连接太阳能电池中的密度之间的直接相关性.
- 为了确定一个模型聚合物:富勒烯系统的CT过渡的绝对摩尔灭绝系数.
- 通过实验估计CT状态的过渡二极极矩和电子合.
主要方法:
- 使用光热偏移光谱测量CT吸收信号.
- 采用线性吸收光谱在捐赠物和接受物材料的光学间隙以下.
- 描述一个原型聚合物:富勒烯接口.
主要成果:
- CT吸收信号与分子捐赠者:受体接口的密度成正比.
- CT 过渡的摩尔灭绝系数大约是捐赠染色体的 100 倍.
- 估计过渡双极矩为0.3 D,电子合为CT状态的~30 meV.
结论:
- 光热偏移光谱学提供了一种灵敏的方法,用于量化批量异质连接太阳能电池的界面密度.
- 确定的光学和电子参数为电荷转移机制提供了洞察力.
- 这项工作有助于设计和优化更高效的有机太阳能电池.
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