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铁电分子导线中光生电荷的高效分离：3,5-二氰基-1,7-二甲基吡咯并[3,2-f]吲哚三聚体的非绝热动力学研究

DOI：10.1002/cptc.201800222 期刊：ChemPhotoChem 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 在这项工作中，我们提出并通过计算验证了一个新颖概念：高度极性分子"导线"中光生电荷的自发分离。采用半经验OM2/MRCI理论水平，我们表征了所研究体系的核与电子结构以及载流子的演化过程。结果表明，在30飞秒时间尺度上，90%的光学激发激子会解离为定域于三聚体相反单体单元上的载流子（空穴和电子）。我们的发现有助于设计分子光伏应用中的光活性导电组件。
作者： Joanna Jankowska，Andrzej L. Sobolewski
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了测试高效光生电荷及其在高度极性、共价键合的有机寡聚物（分子导线）中分离的构想，该研究着眼于其在分子光伏领域的潜在应用。

研究成果

研究表明，高度极化的分子导线因其强内电场可高效产生并分离电荷载流子，其中90%的激子在30飞秒内解离。更大尺寸的低聚物仍能保持良好特性，显示出在分子光伏领域的应用潜力。未来研究应聚焦于实验合成与器件集成。

研究不足

该研究采用计算方法并依赖半经验方法，与从头算方法相比，其激发能可能存在偏差（某些态高达1.2电子伏特）。研究未考虑介电屏蔽或器件构型等环境效应，且体系规模仅限于六聚体以下的寡聚物。未来工作应包含实验验证及实际器件条件的考量。

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