材料发生光电反应,生成激子,即电子-空穴对,激子在给/受体的界面处拆分为自由电子和空穴。
接着,自由电子从给体转移到受体上,相当于给体材料给出电子,这也是电子给体这个名称的由来。
在内建电场的作用下,电子经由受体材料,传输到电极负极,空穴则经由给体材料,传输到电极正极,电池正负极之间形成电势差。
当电池外接有负载时,便形成了光电流。”
“原理部分基本正确,继续吧。”陈婉清赞许道。
“受体材料的研究进展较为缓慢。”许秋道:
“最早用的是富勒烯c-60,到现在,被广为使用的受体材料仍然是富勒烯的衍生物pcbm。
唯一的改进就是,原先的c-60不能溶于有机溶剂,所以需要蒸镀到器件上,而pcbm可以与给体材料共混,一同旋涂。
当然,研究者们也开发了其他受体材料,比如苝二酰亚胺的衍生物等等,但效率一直做不高,难以突破10%。
而近年来,给体材料取得了很大的突破,研究空间很大。
学姐是不是因为这个原因,才选择做给体材料的呢?”
“没错,研究空间大,就意味着好发文章,”陈婉清倒是大方承认。
“你继续说吧,别打岔了。”
“聚合物给体材料,整体上可以分为三代。”许秋道:
“最开始是聚对苯乙烯,ppv的衍生物,后来是经典的聚3-己基噻吩,p3ht,现在则是以ptb7-th为代表的d-a共聚物。
聚合物是由一个或多个结构单元重复连接的大分子,相对分子质量通常在1万以上。
ppv、p3ht都是均聚物,顾名思义,就是只有一个结构单元的聚合物。
而第三代兴起的d-a共聚物,就是由两个结构单