作為一種重要的光電轉(zhuǎn)換材料,有機太陽能電池(OSC)材料已經(jīng)是國內(nèi)外眾多課題組長期研究的熱點,然而OSC材料目前的性能離大規(guī)模應(yīng)用還有很大距離。盡管人們已經(jīng)做了大量的實驗和理論研究,但對OSC的光電轉(zhuǎn)換機理、影響光電轉(zhuǎn)換效率的因素還存在很多爭論,例如,激子在給體內(nèi)是如何擴(kuò)散的、電子-空穴對在給體/受體界面是如何分離的、電荷轉(zhuǎn)移激發(fā)態(tài)和三重態(tài)等中間態(tài)是如何調(diào)控電荷分離和能量傳遞的等等。其中,線性π共軛有機半導(dǎo)體材料在電子工業(yè)、太陽能電池和自旋電子器件中起著重要的作用。近幾年來,國內(nèi)外越來越多的實驗致力于研究這些OSC材料的電學(xué)和光學(xué)特性。通過理論計算來研究這些問題成為一種必要手段。然而就理論研究而言,目前的計算還存在很多問題,例如模型簡單、計算精度低等。最近,多體格林函數(shù)理論,通過GW方法與來自雙粒子格林函數(shù)的Bethe-Salpeter方程(BSE)相結(jié)合,成為研究電子激發(fā)態(tài)和光吸收的重要工具。過去三十年的理論方法和計算程序的發(fā)展使得GW方法和BSE能夠更好的解決實際體系,從計算精度上來說,它比其他第一性原理方法在計算體系的能帶、電離勢、電子親和能和光譜等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。它們能...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 有機太陽能電池概述
    1.3 單重態(tài)劈裂
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點
    參考文獻(xiàn)
第二章 多體格林函數(shù)理論與計算方法
    2.1 GW近似
    2.2 Bethe-Salpeter方程
    2.3 激發(fā)態(tài)能量傳遞
    2.4 激發(fā)態(tài)動力學(xué)
    2.5 多體格林函數(shù)理論的前景與展望
    參考文獻(xiàn)
第三章 六噻吩的激子和Davydov劈裂
    3.1 引言
    3.2 模型結(jié)構(gòu)和計算細(xì)節(jié)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 六噻吩分子
        3.3.2 六噻吩晶體
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 并苯分子和并五苯晶體的光學(xué)性質(zhì)
    4.1 前言
    4.2 計算細(xì)節(jié)
    4.3 計算結(jié)果
        4.3.1 并苯分子
        4.3.2 并五苯晶體
    4.4 結(jié)果討論
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 激發(fā)態(tài)能量傳遞的理論研究
    5.1 前言
    5.2 計算細(xì)節(jié)
    5.3 分子之間的激發(fā)態(tài)能量傳遞
        5.3.1 激發(fā)態(tài)能量
        5.3.2 電子耦合
    5.4 碳納米管之間的激發(fā)態(tài)能量傳遞
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 并五苯和C₆0界面處的電荷轉(zhuǎn)移和激發(fā)態(tài)動力學(xué)
    6.1 引言
    6.2 計算細(xì)節(jié)
    6.3 結(jié)果與討論
    6.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論與展望
致謝
攻讀博士期間發(fā)表的論文
附錄
附件
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3796257