356 低温实验（求订阅）(第 1/4 页)

    许秋近期的目标体系是j2:idic-4f，而这两种材料还没有合成出来，他就有些无所事事。

    当然，划水是不可能划水的，许秋翻了之前搜集到的偏理论研究方面的文献，整理了激子结合能以及激子扩散距离的测试方法。

    他打算先在itic上试试水，到时候可以直接同步应用到idic-4f体系中。

    这两个实验还是比较重要的，是他用来冲刺《自然·能源》或《焦耳》的底牌之一。

    如果最终的结果和他料想的一样，把这两个结论拆开来，估计发一篇nc、一篇am应该都没太大的问题。

    但现在需要把两个重要结论，外加效率13.5%的j2:idic-4f体系合起来冲刺一篇《自然·能源》或《焦耳》。

    没办法，想要突破am这个级别的界限，达到《自然》大子刊级别，就是这般困难，尤其是对不算太热门的有机光伏领域来说。

    两项测试中，激子结合能不需要额外购买材料，许秋便先从这项测试入手。

    激子结合能，指的是有机光电材料在产生激子（被束缚的电子/空穴对）后，激子拆分成为自由电子/空穴所需要的能量，类似于化学反应活化能的概念。

    对于传统富勒烯体系来说，给体材料是主要的光吸收材料，受体材料的激子结合能没有意义，因为不吸光嘛，聚合物给体材料，比如p3ht、pce10等材料的激子结合能通常在0.3电子伏特左右。

    这也是为什么传统的有机光伏体系中，给体材料和富勒烯受体材料之间要有至少0.3电子伏特的lumo能级差，就是用来克服给体材料本身的激子结合能，确保产生的激子能够被拆分，这也使得传统有机光伏体系的开路电压天生就少了0.3伏特左右。

    这个0.3电子伏特左右的lumo能级差，也被称为“驱动力”。

    对于itic等非富勒烯体系来说，情况就有所不同，受体材料因为吸光，激子结合能就有意义了。

    而且，之前学妹的h43:it-4f体系，发现了当h43和it-4f之间的homo能级差在0.1电子伏特时，也能表现出高效、快速的电荷拆分、输运。

    这表明itic非富勒烯体系，在传输电荷的过程中，似乎并不需要“驱动力”。

    因此许秋猜测，造成这样现象最可能的原因，就是itic非富勒烯体系的激子结合能比较低，在0.3电子伏特以内。

    毕竟激子拆分是个热力学过程，激子结合能（eb）的表达公式，类似于活化能的阿伦尼乌斯公式，k=aexp（-eb/rt）。

    在正常的太阳光照度，常温条件下：

    假设激子结合能为0.3电子伏特时，产生的激子大约90%为被束缚的状态，10%为自由的电子/空穴，这种情况下，需要额外的能级差作为“驱动力”；

    而假设激子结合能为0.1电子伏特时，产生的激子大约10%为被束缚的状态，90%为自由的电子/空穴，这种情况下，大部分激子已经变成了自由的电子/空穴，自然也就不需要能级差作为“驱动力”了。

    如果itic非富勒烯受体体系的情况是后者的话，也就可以从理论上解释，为什么不需要很大的homo能级差，也能进行高效、快速的电荷拆分、输运。

    当然，在测试结果没有出来之前，这些都是猜测，具体结果是怎么样，还是要通过实验来证明的。

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