清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Harvesting Singlet Fission for Solar Energy Conversion: One- versus Two-Electron Transfer from the Quantum Mechanical Superposition

四烯 单重态裂变 并五苯 化学 单重态 激子 轨道能级差 电子转移 有机半导体 原子物理学 裂变 橡胶 化学物理 光化学 激发态 物理 物理化学 核物理学 凝聚态物理 分子 有机化学 中子 薄膜晶体管 电极
作者
Wai‐Lun Chan,John R. Tritsch,Xiaoyang Zhu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:134 (44): 18295-18302 被引量:82
标识
DOI:10.1021/ja306271y
摘要

Singlet fission, the creation of two triplet excitons from one singlet exciton, is being explored to increase the efficiency of solar cells and photo detectors based on organic semiconductors, such as pentacene and tetracene. A key question is how to extract multiple electron-hole pairs from multiple excitons. Recent experiments in our laboratory on the pentacene/C(60) system (Chan, W.-L.; et al. Science 2011, 334, 1543-1547) provided preliminary evidence for the extraction of two electrons from the multiexciton (ME) state resulting from singlet fission. The efficiency of multielectron transfer is expected to depend critically on other dynamic processes available to the singlet (S(1)) and the ME, but little is known about these competing channels. Here we apply time-resolved photoemission spectroscopy to the tetracene/C(60) interface to probe one- and two-electron transfer from S(1) and ME states, respectively. Unlike ultrafast (~100 fs) singlet fission in pentacene where two-electron transfer from the multiexciton state resulting from singlet fission dominates, the relatively slow (~7 ps) singlet fission in tetracene allows both one- and two-electron transfer from the S(1) and the ME states that are in a quantum mechanical superposition. We show evidence for the formation of two distinct charge transfer states due to electron transfer from photoexcited tetracene to the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and the LUMO+1 levels in C(60), respectively. Kinetic analysis shows that ~60% of the S(1) ⇔ ME quantum superposition transfers one electron through the S(1) state to C(60) while ~40% undergoes two-electron transfer through the ME state. We discuss design principles at donor/acceptor interfaces for optimal multiple carrier extraction from singlet fission for solar energy conversion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
荟萃分析发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
wjx完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
小菜发布了新的文献求助10
15秒前
Eid完成签到,获得积分10
17秒前
xun完成签到,获得积分20
24秒前
张先生完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
merrylake完成签到 ,获得积分10
28秒前
情怀应助xun采纳,获得10
29秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
34秒前
zijingsy完成签到 ,获得积分10
49秒前
小木林完成签到 ,获得积分10
51秒前
平常日记本完成签到 ,获得积分10
58秒前
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助30
1分钟前
xun发布了新的文献求助10
1分钟前
钱砖家完成签到,获得积分10
1分钟前
qaplay完成签到 ,获得积分0
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
xiaozou55完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英俊的铭应助科研搬运工采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
John完成签到 ,获得积分10
2分钟前
痞子王完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
ldy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
刘大可完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】请使用合适的网盘上传文件 10000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 1500
Green Star Japan: Esperanto and the International Language Question, 1880–1945 800
Sentimental Republic: Chinese Intellectuals and the Maoist Past 800
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 800
Parametric Random Vibration 800
城市流域产汇流机理及其驱动要素研究—以北京市为例 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3862464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3404975
关于积分的说明 10642085
捐赠科研通 3128215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1725238
邀请新用户注册赠送积分活动 830840
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 779454