聚合物/富勒烯光伏材料的超快光动力学研究

有机聚合物太阳能光伏器件的效率提高依赖于新材料以及材料的微观形态（Morphology）。利用超快光谱学技术，可以深入的理解在有机聚合物的复合体系激发过程中，激子及载流子的产生，扩散，淬灭及复合等动力学过程，以及他们对薄膜形态、异质结、电荷受体类型等条件的要求。从材料方面，研究新型全水溶性离子修饰的多种聚合物如聚对苯乙撑（PPV），聚噻吩（PTh）等与水溶性修饰的富勒烯材料构成的复合体系。利用超快动力学方法，研究水溶性（离子）基团在复合体系中的作用，离子键、氢键等对激子及载流子的影响，以及富勒烯经过水溶性修饰后其特殊的异质结界面在电荷分离上的特性。在薄膜形态方面，通过多种取代基团影响聚合物的微观形态，同时尝试具有非聚集形态的分子体系。利用时间分辨光谱研究形态在光激发载流子动力学上的作用，揭示利用优化微观形态的方法提高太阳能光伏转换效率的途径。