Exciton Binding Energies in Organic Photovoltaic Materials: A Theoretical Perspective
Exciton Binding Energies in Organic Photovoltaic Materials: A Theoretical Perspective
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有机光伏材料中的激子结合能：理论视角
DOI：
10.1021/acs.jpcc.1c08898
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发表时间：
2021-12
影响因子：
3.7
通讯作者：
Yuanping Yi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lingyun Zhu;Zhixiang Wei;Yuanping Yi
激子结合能（Eb）在有机电子学中起着至关重要的作用。对于有机太阳能电池，Eb的存在需要界面能级偏移以驱动激子在供体/受体界面处解离成自由电荷载流子，这导致相对于无机和钙钛矿太阳能电池的额外能量损失。因此，降低Eb值是提高有机光致发光材料性能的重要途径.在此基础上，本文综述了近年来我们在Ebin A-D-A小分子受体的理论研究进展。我们强调了极化效应对减少Ebby稳定载流子的重要性。此外，电荷载流子的极化能量被发现有很大的影响，不同的分子堆积结构。值得注意的是，在具有三维致密分子堆积的Y 6的最新A-D-A受体中实现了极弱的Ebis，从而即使没有供体/受体界面的帮助也能够直接光生自由电荷载流子。我们希望这一观点将有助于减少E波段的能量损失的高效有机太阳能电池。
Exciton binding energy (Eb) plays an essential role in organic electronics. For organic solar cells, the existence ofEbnecessitates interfacial energy level offsets to drive exciton dissociation into free charge carriers at the donor/acceptor interfaces, which results in an extra energy loss with respect to inorganic and perovskite solar cells. Thus, it is highly desirable to reduce theEbfor improving the performance of organic photovoltaics. In this perspective, we summarize our recent advances on theoretical studies of theEbin A–D–A small-molecule acceptors for organic photovoltaics. We highlight the importance of the polarization effect on decreasing theEbby stabilizing charge carriers. Moreover, the polarization energies of charge carriers are found to be greatly influenced by different molecular packing structures. Remarkably, an extremely weakEbis achieved in the state-of-the-art A–D–A acceptor of Y6 with a three-dimensional compact molecular packing, thus enabling direct photogeneration of free charge carriers even without the assistance of the donor/acceptor interfaces. We hope this perspective would be helpful to decrease theEband energy loss for high-efficiency organic solar cells.
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非富勒烯小分子受体的激子结合能：对有机太阳能电池中激子解离驱动力的影响
影响因子：
3.7
作者：
Zhu Lingyun;Yi Yuanping;Wei Zhixiang
通讯作者：
Wei Zhixiang
DOI：
10.1088/0953-8984/21/33/333102
发表时间：
2009-08-19
期刊：
Journal of physics. Condensed matter : an Institute of Physics journal
影响因子：
--
作者：
Cieplak P;Dupradeau FY;Duan Y;Wang J
通讯作者：
Wang J
影响因子：
3.7
作者：
Kraner, Stefan;Prampolini, Giacomo;Cuniberti, Gianaurelio
通讯作者：
Cuniberti, Gianaurelio
影响因子：
15
作者：
Norton, Joseph E.;Bredas, Jean-Luc
通讯作者：
Bredas, Jean-Luc
影响因子：
35
作者：
Lin, Qianqian;Armin, Ardalan;Meredith, Paul
通讯作者：
Meredith, Paul