有机光电材料激子态动力学研究

有机光电材料受到光激发而产生的激子，包含着丰富的激发态信息。研究激子的动力学行为对于深入理解有机光电材料的光电转换和光物理特性有重要的理论基础意义和实际应用价值。本项目旨在发展适用于研究有机光电材料体系激子态动力学的主方程方法，并应用于研究有机光电材料的激子态动力学行为。研究激子在有机材料体系中的扩散长度和激子的寿命等物理参数；决定影响激子传输的影响因素；研究给受体材料中激子解离速率；分析环境对激子扩散的影响以及分子结构，生色团的偶极大小对激子相干长度的影响等基本的物理问题。

本项目以研究有机光电材料中的激子态动力学和电荷转移性质为主要研究内容，主要开展以下方面的工作。（1）以frenkel激子态理论，发展了有机生色团分子形成的一维线性和二维人字型聚集体的吸收和发射光谱的计算方法，通过引入激子的离域长度的概念，将聚集体与单分子的光谱线形函数关联起来；(2) 以二维超快的光谱为手段，研究了无序的J聚集体的激子离域长度与无序化的关系，以及谱形变化与交换变窄行为的联系，通过定性的表征锋型，从而得到激子的动力学信息；（3）研究了并苯衍生物和具有大共轭体系的Xanthenoxanthene材料中电子和空穴的传输性质，通过应用Macus电荷转移理论和非相干电荷跳跃模型，以及爱因斯坦载流子扩散方程，计算了材料的载流子迁移率，并着重研究了电子结构和载流子传输性质，揭示了通过简单的取代效应，既可改变分子排列，从而改变分子传输特性；（4）对于异质结构的太阳能材料，和材料敏化材料体系也进行了探索性研究。在此基金支持下，发表SCI论文7篇。