叶绿素a-富勒烯分子结的电荷转移过程及其电学特性研究

自然界中光合作用所涉及的光电转换和长程电荷传输，具有极高效率和特定的传输方向，这些特点正是有机太阳能电池研制和推广亟待解决的问题。本项目拟利用叶绿素a分子为电子供体构建叶绿素a-富勒烯（电子受体）分子结，模拟光合作用中的反应中心；在超高真空条件下利用可控分子束淀积方法制备叶绿素a的有序单分子层以及基于此上的分子结。然后利用扫描隧道显微镜和同步辐射光电子谱在原位条件下研究所构建的模型体系，在分子尺度下理解不同分子间的电荷转移过程例如电荷转移时间和方向以及该类分子结的电学特性。进一步通过调整功能化富勒烯分子上的功能基团可以探索最佳的分子结构成。这一基础研究能够帮助理解分子间的电荷分离过程和机制，为新型太阳能转换结构的设计和新型分子器件的研制打下基础，具有重要的科学意义和潜在的应用价值。