發(fā)布時間：2024-06-13 21:25

　　有機半導體作為一種有前途的且用途廣泛的光電材料而備受關注。為了提高有機半導體光電器件的能量轉換效率,人們建立了很多研究半導體材料電荷輸運的理論模型。這些模型大多都能很好地描述室溫下的實驗數(shù)據(jù)。但是,目前哪種模型是正確的仍然是一個懸而未決的問題,尤其是對激子的研究與爭論持續(xù)不休,而有機光電器件的性能在很大程度上受到激子的限制。因此,本文基于漂移擴散方程、連續(xù)性方程和泊松方程建立模型研究了有機半導體材料中的激子解離過程。數(shù)值計算的結果表明,在室溫下考慮與不考慮激子解離的結果非常相似,但只有引入類氫模型的激子解離模型才能對低溫實驗數(shù)據(jù)進行定性的描述。所以在對有機太陽能電池進行建模時,在低溫條件下應考慮激子效應,而在常溫條件下可忽略激子效應。基于該激子解離模型,本文提出了一個研究激子擴散和離解的統(tǒng)一模型。該模型可以把激子擴散和離解模型作為特殊情況包含在內。此外,它可以定量地解釋在不同有機材料的厚度條件下電流特性的實驗數(shù)據(jù),但是兩個經(jīng)典模型在目前不能定量解釋。不僅如此,激子在界面的解離率對有機光電器件的性能有明顯影響,而激子的解離率主要由激子結合能決定。然而,激子結合能的計算極具爭議,并且實驗上...

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2-2漂移擴散模型計算流程圖

為公式（2-19）()iBiiiiiiiqkTvEnmmn(2-19)引入電流密度定義J=nqv，則公式（2-19）進化為公式（2-20）形式，2()iBiiiiiinqqkTJEnmm(2-20)引入遷移率定義：/iiiqm，公式（2-20）將進化為公式（2-21）形式：()i....

圖2-3直接復合模型示意圖[189]

電子科技大學博士學位論文22種復合又被稱作雙分子（Bimolecular）復合，是因為這種復合只能發(fā)生在電子和空穴這兩種自由載流子之間（見圖2-3[189]）。但是，通過直接復合推導得到的理想因子nID=1，而實驗所得到的暗電流理想因子nID>1，這就說明在半導體材料中不僅僅只存....

圖2-4體異質結有機太陽電池的間接復合示意圖[195]

第二章有機半導體材料的基本輸運模型23圖2-4體異質結有機太陽電池的間接復合示意圖[195]間接復合率的表達形式由Shockley-Read-Hall（SRH）方程（見公式（2-39））給出[193,194]。因此，在間接復合模型中陷阱能級的位置決定了整個復合難易情況。以上分析表....

圖3-1Kasha等人對激子的分類定義[201]

電子科技大學博士學位論文28第三章有機半導體材料激子特性研究3.1激子簡介激子，最早出現(xiàn)于1960年[200]，被定義為“激子描述蛋白質中殘基的激發(fā)態(tài)，激發(fā)通過原始激發(fā)位點與其鄰近位置之間的靜電或電磁耦合從蛋白質晶格的一部分漫游到另一部分�！钡�是，該文并未引起重視。之后，Kash....

本文編號：3993661