Из синглетного состояния в том-триплетном переход, является важным основным фотофизическим процессом, в то время как органический полупроводниковый материал, большое количество триплетного фотоэлектрическим, к.т. фотодинамическое искусство фосфоресценции и имеет широкий диапазон применений. Соответственно, дизайн и синтез трех линий Государственные органические полупроводниковые материалы являются авангардом области материалов, привлекающих внимание ученых.
В органическом поле солнечных батарей, рабочий механизм триплетного материала, там были разные научные перспективы рано мнение о том, что триплет материал поможет улучшить экситона расстояние миграции, и, следовательно, помогают повысить производительность солнечных батарей ;. Последние исследования показывают, что, Из-за существования процессов триплет-триплетной аннигиляции (ТТА) триплетные материалы могут быть вредными для миграции экситонов и разделения заряда, что делает их непригодными для построения высокоэффективных органических солнечных элементов.
Для фундаментального научных проблем триплета, оптоэлектронные технологический университет Школа материаловедения и Китайской академии наук и Китайской академии наук Лаборатории Вакуумных исследований физики группы в последние года, Хуан тиофен теллур материалы в качестве отправной точки, систематического изучения такого триплетного материала в области оптоэлектронного Исследователи разработали и синтезировали первые полимерные материалы с порфином n-типа и создали превосходный полностью полимерный органический солнечный элемент (ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8, 34620-34629). затем, случайный метод сополимеризации, разработан и синтезирован ряд случайной сополимеризации сопряженного полимера n-типа материал, а все-полимерные конструкции фотоприемника высокочувствительных (ACS Applied материалов & интерфейсы, 2018, 10, 1917-1924). Тем не менее, описанные выше ходе исследования, из-за сам материал свойства не наблюдается значительный триплет генерироваться и, следовательно, не в состоянии войти в рабочем механизме состояние материала триплет Более углубленное исследование.
Недавно, при поддержке Национального фонда естественных наук Китая, Пекинского муниципального фонда естественных наук и Китайской академии наук, исследовательская группа Хуан Хуэй разработала и синтезировала серию органических полупроводниковых материалов стирольного n-типа с разной степенью сплавленных колец. Степень конденсированных колец оказывает значительное влияние на физико-химические свойства материала и производительность солнечного элемента, благодаря регулированию степени конденсированных колец, наконец, реализуется органический солнечный элемент с коэффициентом конверсии энергии более 7,5%. Дальнейшие исследования показали, что этот тип материала имеет сильный Между переходами образуется большое количество триплетных состояний, которые способствуют увеличению диффузионного расстояния экситонов. В то же время, поскольку уровень энергии триплетного материала этого типа не ниже его состояния переноса заряда (СТ), триплетные экситоны могут возвращаться к заряду. Таким образом, состояние переноса и возможное разделение на свободно движущиеся электроны и дырки способствуют улучшению характеристик солнечных элементов. Эта работа была рассмотрена рецензентами как «новизна и значимость концепции» и опубликована в Angew. Chem. Int. Ed. (2018, 57, 1097).
