【摘要】：單重態(tài)激子的裂變過程被視為一種可以提高光伏器件能量轉(zhuǎn)化效率的有效途徑,然而對(duì)該過程是否需要熱激發(fā)的問題一直存在爭論.本實(shí)驗(yàn)以紅熒烯分子為研究對(duì)象,通過雙源共蒸發(fā)的方法制備了4種紅熒烯摻雜的混合薄膜,并在不同溫度下分別測量了混合薄膜的光致發(fā)光譜及其瞬態(tài)衰減曲線.理論上,基于"S_1+S_0?~1(TT)_i?T_1+T_1"三狀態(tài)反應(yīng)模型,采用耦合的速率方程組對(duì)所有的發(fā)光衰減曲線進(jìn)行擬合,得到了激子裂變過程中所涉及的重要速率常數(shù).對(duì)速率常數(shù)的分析表明,"S_1+S_0?~1(TT)_i"過程的速率隨溫度的變化關(guān)系符合Arrhenius定律,證實(shí)了與紅熒烯分子類似的、屬于吸熱反應(yīng)的激子裂變過程都需要熱激發(fā).進(jìn)一步,根據(jù)分子反應(yīng)理論的細(xì)致平衡條件與Arrhenius公式,由實(shí)驗(yàn)確定的吸熱反應(yīng)的能量差值也與理論值相吻合.以上這些結(jié)果對(duì)于澄清激子裂變的微觀圖像與物理機(jī)制具有重要價(jià)值.
[Abstract]:The fission process of singlet excitons is regarded as an effective way to improve the energy conversion efficiency of photovoltaic devices. In this experiment, four kinds of red fluorene doped mixed films were prepared by double source co-evaporation. The photoluminescence spectra and transient attenuation curves of the mixed films were measured at different temperatures. Theoretically, based on the three-state reaction model of "S _ T _ 1", the coupled rate equations are used to fit all the decay curves, and the important rate constants involved in the exciton fission process are obtained. The analysis of the rate constant shows that the relationship between the rate and the temperature of the "S _ 1 S _ 0 / (TT) _ I" process obeys the Arrhenius's law. It is proved that the exciton fission process, which belongs to the endothermic reaction, needs thermal excitation, which is similar to that of the red fluorene molecule. Furthermore, according to the detailed equilibrium conditions of the molecular reaction theory and the Arrhenius formula, the energy difference of the endothermic reaction determined by the experiment is in agreement with the theoretical value. These results are of great value in clarifying the microscopic image and physical mechanism of exciton fission.
【作者單位】： 西南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào):61475126)
【分類號(hào)】：O484

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本文編號(hào)：2273741