太陽電池応用の一重項励起子分裂:発色団間結合のエネルギー様相

GREYSON Eric C.; STEPP Brian R.; CHEN Xudong; SCHWERIN Andrew F.; PACI Irina; SMITH Millicent B.; AKDAG Akin; JOHNSON Justin C.; NOZIK Arthur J.; MICHL Josef; MICHL Josef; RATNER Mark A.

文献

J-GLOBAL ID：201002243669158494 整理番号：10A1528879

太陽電池応用の一重項励起子分裂:発色団間結合のエネルギー様相

Singlet Exciton Fission for Solar Cell Applications: Energy Aspects of Interchromophore Coupling

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資料名：
巻： 114 号： 45 ページ： 14223-14232 発行年： 2010年11月18日
JST資料番号： W0921A ISSN： 1520-6106 CODEN： JPCBFK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

一重項励起子分裂,一個の一重項励起子を一対の三重項励起子に変える過程は結晶アントラセン中で最初に発見された。一重項分裂は発生した三重項状態の各々が独立して電子を注入することができることを仮定すると,バルクヘテロ接合と色素増感太陽電池両者の効率を増強する経路を提供する。この挙動は結晶中では理解されているが,分子中では良く理解されていない。先の研究は分子系における一重項分裂に対する有望構築ブロックを同定したが,これらの個別発色団が三重項収率を最大化するのにいかに組合せられるかほとんど研究されていなかった。分子二量体に注目し,数多くの共有結合1,3-ジフェニルイソベンゾフラン,3-ジシアノビニリデン-6-(2′-イミダゾリジニレン)-1,4-シクロヘキサジエン及びテトラセン発色団を設計し,調べた。結合発色団対を創製するため二個の発色団を化学的に連結する効果を考察し,種々の構造選択が一重項分裂収率を制御するらしい熱力学的及び速度論的パラメータをいかに変えるか計算した。幾つかの有望発色団対について電子移動行列要素と分裂熱力学を計算するため密度汎関数理論を使用し,行列要素を最大化する目標と一重項分裂過程発熱を保持する目標間のトレードオフを見いだした。一重項分裂に対する有望分子系を見いだし,更なる実験を示唆した。

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分子化合物 , 電池一般

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