摘要
量子点(QD)作为一种新型的半导体纳米发光材料,由于其独特的光学性质,如发光颜色可调、尺寸可调、激发光谱宽和发射光谱窄等优点,自被发现以来一直备受关注.相比于单量子点而言,核/壳量子点更为优异的光学性能使其成为光伏器件应用中的理想材料,例如在量子点敏化太阳能电池中,Ⅰ型核/壳量子点太阳能电池器件表现出更高的稳定性和转换效率.然而,界面电荷转移和电荷复合过程如何影响器件性能一直是大家关注的焦点,相关方面认知的匮乏阻碍了量子点光伏器件的进一步发展.为了对电荷转移(CT)和复合过程有更加清晰的认识,通过利用飞秒时间分辨瞬态吸收(TA)光谱和量子化学计算相结合的方法,对Ⅰ型CdSe/ZnS核/壳量子点和三种量子点-电子受体分子(如1-氯蒽醌(1-CAQ)、蒽醌(AQ)和甲基紫(MV2+))复合物的载流子动力学进行了全面而细致的研究.通过光谱分析表明,QD-MV2+复合物发生了最快的电子转移(ET)和俄歇复合(AR)过程,并且ET速率与AR速率呈正相关关系.此外,根据Marcus ET理论和密度泛函理论计算,证明了电子受体的带隙和给受体之间的能级差作为驱动力是共同影响ET速率的关键因素.该研究为电子受体的选择提供了新的见解,对光伏器件的改进设计具有重要的指导意义.
基金项目
国家自然科学基金项目(21903050)
山西省基础研究计划项目(20210302124124)
山西省回国留学人员科研资助项目(2021-092)
山西省留学人员科技活动择优资助项目(20220024)
山西省高等学校科技创新计划项目(2021L256)
山西省研究生教育教学改革课题项目(2021YJJG135)
NETL
NSTL
万方数据