有机半导体中激子和极化子输运的调控机理研究

发布时间：2022-07-15 16:44

　　科技是第一生产力,是推动人类社会进步、发展以致文明的动力。随着能源的消耗和枯竭,不可再生能源的储备难以满足人类的需求;同时,随着生活水平的提高,人们对物质生活和精神生活的需求更加多元、苛刻。因此,迫切需要环保、廉价、优质的可再生的材料和能源来满足。新兴的有机半导体是解决上述问题的一个突破口。该领域的发展以上世纪七十年代首个导电聚合物聚乙炔的发现为开端,在其后的几十年间逐渐成为一门颇具发展潜力的学科。有机半导体的发展和壮大将有望超越无机半导体,占据已经发展成熟的但仍存在诸多弊端的无机材料市场。相较于无机材料,有机半导体存在强烈的电声耦合,该特性一方面为有机半导体带来独特而丰富的磁、光、电性质,使其具有广泛的应用前景;比如,质量轻、易合成、制备条件简单、取材广泛、柔性,光学性能可调等优势,恰好弥补了无机半导体的弊端。但同时也为其带来了劣势和限制。比如,导电性能差,-使用寿命短等。目前,有机半导体的发展仍处于初级阶段,与之相关的物理机制还有诸多争议,从理论到实验,再到产业化还有很长的路要走。针对有机半导体的研究,目前已发展了诸多方法。比如有机小分子TO模型,连续介质的TLM模型、强调电子间相... 

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 有机半导体材料
        1.1.1 有机半导体的种类
        1.1.2 有机半导体电子结构
        1.1.3 有机半导体空间结构
    1.2 有机半导体内的局域态
        1.2.1 局域态的形成机制
        1.2.2 局域态的电特性和自旋特性
    1.3 有机半导体的应用
        1.3.1 有机太阳能电池
        1.3.2 有机发光二极管
        1.3.3 有机场效应器件
    1.4 有机半导体领域研究热点
    1.5 本论文涉及的热点问题及研究思路
第二章 有机半导体的研究方法-SSH模型
    2.1 一维共轭体系的SSH模型
    2.2 电子-电子相互作用
    2.3 自旋轨道耦合
    2.4 超精细相互作用
    2.5 非绝热动力学方法
第三章 自旋翻转对激子比例的调控
    3.1 引言
    3.2 模型与方法
    3.3 自旋混合导致激子偏离自旋统计
    3.4 共轭长度对激子比例的调控
    3.5 电声耦合对激子比例的调控
    3.6 本章小结
第四章 链间构型诱导的激子输运
    4.1 引言
    4.2 模型与方法
    4.3 链间构型诱导的激子链内输运
    4.4 共轭缺陷对激子输运的调控
    4.5 本章小结
第五章 非匀强场诱导的超快激子输运和解离
    5.1 引言
    5.2 模型与方法
    5.3 强场下激子的超快解离
    5.4 弱场下激子超快输运及解离
    5.5 本章小结
第六章 有机半导体相位破缺对载流子输运调控
    6.1 引言
    6.2 模型与方法
    6.3 电子跃迁积分修正引入的相位对极化子输运的调控
    6.4 电子波函数相位修正对极化子输运调控
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢
研究生期间参加的学术活动
攻读博士期间参与的课题
攻读博士期间发表的文章
附件
学位论文评论及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]Ternary organic solar cells offer 14% power conversion efficiency[J]. Zuo Xiao,Xue Jia,Liming Ding.  Science Bulletin. 2017(23)
[2]聚合物-富勒烯太阳能电池器件物理研究进展[J]. 刘震,徐丰,严大东.  化学学报. 2014(02)
[3]共轭聚合物的结构缺陷及对光电性能的影响[J]. 赵瑞阳,张文思,马於光.  高分子学报. 2011(09)



本文编号：3662444