縮小有機太陽能電池與其無機和鈣鈦礦對應物之間的效率差距需要詳細了解激子解離和電荷分離過程、能量損失機制以及無序效應的影響。此外，在兩個或多個分子離域的激發和局部三重態所起的作用仍有待明確。為了解決這些問題，亞利桑那大學Veaceslav Coropceanu、Jean-Luc Brédas將分子動力學模擬與密度泛函理論計算相結合，對代表性PM6:Y6混合物中的電荷產生和電荷復合進行了全面分析，描述了損失機制，并評估了無序對電子過程的影響。
本文要點：
1) 該方法允許鑒定Y6準分子態，這些態可以有效地解離成空穴-電子分離距離大于傳統供體：受體界面電荷轉移態的狀態。在形成Y6扭曲構象時會出現低能缺陷態，這會對Y6的化學穩定性和器件性能產生負面影響。
2) 研究發現，通過非對偶復合形成的局部三重態可以有效轉移回三重CT態，為最終解離成自由電荷開辟了道路。總之，該工作為PM6:Y6活性層內的電荷動力學提供了寶貴見解。
Saied Md Pratik et.al Analysis of the charge generation and recombination processes in the PM6:Y6 organic solar cell EES 2024
DOI: 10.1039/D4EE03815K
https://doi.org/10.1039/D4EE03815K
