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Offset-less charge generation due to symmetry breaking in pi-conjugated molecular systems

由于π共轭分子系统中的对称性破缺而产生无偏移电荷

基本信息

批准号：
21H04692
负责人：
大北英生
金额：
$ 28.04万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

令和4年度は、以下の研究項目ついて検討し、後述するような成果を挙げた。【エントロピー効果】非晶性共役高分子のPCDTBTあるいはRRa-P3HTとフラーレン誘導体PCBMを用いたブレンド膜における界面電荷移動（CT）状態を起点とした励起子を経由しない電荷生成ダイナミクスの温度依存性を検討した。その結果、いずれも温度依存性を示さず、PCDTBTよりもエネルギー不均一性の高い非晶性共役高分子RRa-P3HTを用いた場合、解離効率は30%以下と低くエネルギー不均一性に依存することが分かった。熱平衡モデルでは不均一性が高いほど高い解離効率を与えると予測するので、この結果を解釈するには非熱平衡状態での電荷生成機構を考慮する必要があると考えられる。【エンタルピー効果】ヘテロ接合界面においてエネルギーカスケード構造を有する二元ブレンド系として、側鎖構造の異なるPTzBT-BOHDならびにPTzBT-12ODとフラーレン誘導体PCBMを用いたブレンド膜における電荷生成ダイナミクスを検討した。その結果、いずれの系も高い解離効率の高効率電荷生成が観測されたが、カスケード構造の違いに起因して電荷解離効率にわずかながら違いが見られた。【自発的対称性の破れ】バンドギャップエネルギーの異なる縮環系の共役が発達した分子群を用いて、溶液状態における発光寿命測定ならびに発光量子収率測定を行い、輻射ならびに無輻射遷移速度を系統的に検討した。その結果、輻射遷移速度はバンドギャップエネルギーによらずほぼ一定の値を示し、無輻射遷移速度は再配向エネルギーの違いにより分類するとそれぞれの群ごとにエネルギーギャップ則が成立することを明らかにした。興味深いことに、再配向エネルギーの小さな群は大きな群よりも無輻射遷移速度が抑制されており一重項励起子が長寿命であることを見出した。

In 2004, the following research projects were reviewed and the results described later were reviewed. Amorphous co-active polymer PCDTBT, RRa-P3HT, PCBM, PCBM, PCBN, PC The results showed that the temperature dependence of PCDTBT was lower than 30%, and the temperature dependence of PCDTBT was lower than 30%, and the temperature dependence of PCDTBT was lower than 30%. Thermal equilibrium is not uniform, high dissociation efficiency is not uniform, prediction is not uniform, and charge generation mechanism is not uniform. [Results] The interface between PTZBT-12 OD and PTZBT-12 OD is the interface between PTZBT-12 OD and PTZBT-12 OD, and the interface between PTZBT-12 OD and PTZBT-12OD is the interface between PTZBT-12OD and PTZBT-12OD. The results show that the system has high dissociation efficiency and high efficiency charge generation. [Self-generated symmetry analysis] The common service of the condensed ring system is to detect the molecular group in the middle of the solution, to determine the light emission lifetime, to determine the light emission quantum yield, and to investigate the system of radiation and radiation-free migration velocity. The results show that the radiative migration velocity is not stable, and the radiative migration velocity is not stable. The re-alignment of the small group of particles in the middle of the excitation field is very important.