B57498

   如上所述,当能量大于材料能隙的光子人射时,就会产生一个被库仑力束缚的单重激发态电子空穴对,即激子。由于有机分子之间的作用力较小,分子的激发态被定域化,没有能带与能带之间的跃迁。同时,有机材料相对低的介电常数(大约为2,而无机物大约为10)使激子成为强束缚力作用的Frenkel激子。因此室温下,激子效应比无机物中的Wannier激子强。但是,有机薄膜的无序性,使其束缚能的定量测量难以实现。有关研究表明,有机材料中激子的束缚能大约。因此,在有机物中,激子产生后,如果能量上允许,扩散长度在￡D范围内(约5~20nm)的激子通常表出 相对自由的运动,或者在分子内输运,或者在分子间跃进,直到它被俘获或者衰减。具体来讲,激子是很不稳定的物种,-个寿命内的激子有以下的几种可能作用方式:能量传递(包括F⒍ster能量传递和Dexter能量传递)、能量衰减(包括辐射衰减-发光和非辐射衰减-热损失)。激子在有机介质中,主要是通过能量传递的方式进行输运:将激子视为偶极子,它与其他偶极矩之间存在相互作用。激子偶极子的振动可引起邻近分子的振动,以此可将激子的能量传递给邻近分子,这种方式称为F⒍ster能量传递。由此,邻近的分子可转化为激子,而原来的激子成为基态分子,激子也因此体现出输运特性。激子中的电子自身也可以由激发态的分子跃迁到邻近的基态分子的最低空轨道上,与此同时,空穴也跃迁到同一个分子的基态上(相当于该分子中最高占据轨道的一个电子跃迁到原来激子的最高占据轨道上),以平衡电荷。这就是Dexter能量传递,也是另外的一种重要的激子输运方式。激子在每次跃进或者振动时,都会有能量的损失,其过程可以是辐射式衰减也可以是非辐射式衰减。在太阳能电池中,这些过程都是不利的,因此在激子衰减之前需要将它转换为电荷,这就是电荷的转移和分离。