Polarization Energies at Organic–Organic Interfaces: Impact on the Charge Separation Barrier at Donor–Acceptor Interfaces in Organic Solar Cells

并五苯 材料科学 化学物理 有机太阳能电池 极化(电化学) 极化率 接受者 电荷(物理) 分子动力学 分子物理学 原子物理学 纳米技术 凝聚态物理 分子 计算化学 物理化学 化学 物理 聚合物 有机化学 复合材料 薄膜晶体管 图层(电子) 量子力学
作者
Sean M. Ryno,Yao‐Tsung Fu,Chad Risko,Jean‐Luc Brédas
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:8 (24): 15524-15534 被引量:29
标识
DOI:10.1021/acsami.6b02851
摘要

We probe the energetic landscape at a model pentacene/fullerene (C60) interface to investigate the interactions between positive and negative charges, which are critical to the processes of charge separation and recombination in organic solar cells. Using a polarizable force field, we find that polarization energy, i.e., the stabilization a charge feels due to its environment, is larger at the interface than in the bulk for both a positive and a negative charge. The combination of the charge being more stabilized at the interface and the Coulomb attraction between the charges results in a barrier to charge separation at the pentacene/C60 interface that can be in excess of 0.7 eV for static configurations of the donor and acceptor locations. However, the impact of molecular motions, i.e., the dynamics, at the interface at room temperature results in a distribution of polarization energies and in charge separation barriers that can be significantly reduced. The dynamic nature of the interface is thus critical, with the polarization energy distributions indicating that sites along the interface shift in time between favorable and unfavorable configurations for charge separation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
2秒前
4秒前
霸气的青烟完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
7秒前
司空豁发布了新的文献求助10
7秒前
SciGPT应助梓歆采纳,获得10
8秒前
晚秋发布了新的文献求助100
9秒前
哈哈尼完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
贝儿发布了新的文献求助10
12秒前
冰魂应助Lemon采纳,获得10
14秒前
爱吃榴莲完成签到,获得积分10
14秒前
搜集达人应助lijinyu采纳,获得30
17秒前
19秒前
20秒前
Sxq完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
小马甲应助梓歆采纳,获得10
24秒前
24秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
折木应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
折木应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
25秒前
25秒前
25秒前
折木应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
26秒前
26秒前
相龙完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
29秒前
失眠宫苴发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
Africanfuturism: African Imaginings of Other Times, Spaces, and Worlds 3000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 2000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 850
Mineral Deposits of Africa (1907-2023): Foundation for Future Exploration 800
Structural Equation Modeling of Multiple Rater Data 700
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 3885113
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3427193
关于积分的说明 10753825
捐赠科研通 3152110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1740158
邀请新用户注册赠送积分活动 839982
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 785100