Influence of Stacking Order of Phthalocyanine and Fullerene Layers on the Photoexcited Carrier Dynamics in Model Organic Solar Cell
Influence of Stacking Order of Phthalocyanine and Fullerene Layers on the Photoexcited Carrier Dynamics in Model Organic Solar Cell
复制标题
酞菁和富勒烯层的堆叠顺序对模型有机太阳能电池中光生载流子动力学的影响
DOI：
10.1021/acs.jpcc.1c03584
复制
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Matsuda Iwao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ozawa Kenichi;Yamamoto Susumu;Miyazawa Tetsuya;Yano Keita;Okudaira Koji;Mase Kazuhiko;Matsuda Iwao
金属酞菁和富勒烯是典型的p型和n型有机半导体材料，常被用作有机光致变色材料（OPV）的模型体系。OPV的光电转换效率受许多因素的影响，复合结构是其中之一。利用时间分辨X射线光电子能谱（XPS）研究了在金红石型TiO 2（110）衬底上制备的CuPc-C60层状薄膜光生载流子（OPV）中，酞菁铜（CuPc）和富勒烯（C60）的堆积顺序对光生载流子动力学的影响. TiO 2是一种强的n型半导体，并被发现作为电子受体，它收集的激发电子在这两个CuPc和C60层，而不管他们的堆叠顺序。然而，在小于1 ns的短延迟时间内，C60到TiO 2的电子转移存在明显的差异，CuPc/C60/TiO 2堆叠有利于电子转移，而C60/CuPc/TiO 2堆叠则抑制了快速电子转移。在C60和TiO 2之间插入CuPc层可以有效地阻止C60→ TiO 2的电子转移，即使CuPc层具有单层厚度。
Metal phthalocyanine and fullerene are typical p-type and n-type organic semiconductors and are often used as constituents of model systems of organic photovoltaics (OPVs). The light–electricity conversion efficiency of the OPVs is influenced by many factors, and a composite structure is one of them. In the present study, time-resolved X-ray photoelectron spectroscopy has been utilized to examine the influence of the stacking order of copper phthalocyanine (CuPc) and fullerene (C60) on photoexcited carrier dynamics in layered CuPc–C60thin-film OPVs fabricated on a rutile TiO2(110) substrate. TiO2is a strong n-type semiconductor and is found to serve as an electron acceptor, which collects the excited electrons in both CuPc and C60layers irrespective of their stacking order. However, a clear difference is found in the electron transfer from C60to TiO2in short delay times below 1 ns; an electron transfer is facilitated in CuPc/C60/TiO2stacking, whereas the fast electron transfer is suppressed in C60/CuPc/TiO2stacking. The insertion of the CuPc layer between C60and TiO2is effective to block the C60→ TiO2electron transfer even though the CuPc layer has a monolayer thickness.
登录
查看更多内容
C60 和光聚合 C60 薄膜中激子的光电子能谱和动力学
DOI：
10.1016/s0009-2614(01)01030-2
发表时间：
2001
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Long;S. Chase;M. Kabler
通讯作者：
M. Kabler
Photon Factory 的 24 米球面光栅单色仪
DOI：
10.1016/0168-9002(91)90055-u
发表时间：
1991
影响因子：
1.4
作者：
A. Yagishita;T. Hayaishi;T. Kikuchi;E. Shigemasa
通讯作者：
E. Shigemasa
TiO2 (110) 表面上旋转 C60 分子的弱相互作用分子层。
影响因子：
--
作者：
C. Sánchez;V. Lanzilotto;César González;A. Verdini;P. D. de Andres;L. Floreano;M. F. López;J. Martín
通讯作者：
J. Martín
影响因子：
8.6
作者：
Lane, Paul A.;Cunningham, Paul D.;Heilweil, Edwin J.
通讯作者：
Heilweil, Edwin J.
通过时间分辨太赫兹光谱评估酞菁锌和 C60 薄膜交替纳米层的相对光子载流子效率
影响因子：
3.7
作者：
O. Esenturk;J. Melinger;P. Lane;E. Heilweil
通讯作者：
E. Heilweil