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   分子D-A结器件

   将具有电子给体性质的单元以共价键方式连接到受体聚合物或者小分子上,形成分子DˉA结材料,即同质双极材料。以这种材料为活性层制作的单层器件,称为单层分子DˉA结器件,如图4,16所示。

   与单层Scho优ky器件的激子解离机制不同,分子DˉA结器件中激子解离的动力来源于光诱导下,分子内由于给体和受体的同时存在而产生的化学势梯度。该化学势梯度,主要取决于分子内D基团与A基团的链接模式,它不但促进分子内激子解离,同时驱动电荷的迁移。而D与A的连接模式,与它们各自的电子结构特性有关,也受A与D之间的距离、比例、相对空间位置等影响。

   理想状态下,DˉA结器件在分子内产生激子解离,可从根本上避免给体和受体材料之间的相分离,以及由于给体或受体分子的聚集现象而导致的电荷分离效率降低的问题。但是,与相应的本体异质结器件相比,在DˉA分子内伴随着光诱导电荷转移效率的提高,电荷复合概率也得到增强。因为分别分布在D单元和A单元的电荷需要通过链间的跃进来防止复合,这个过程相对于链内的复合显然要困难些。上述D-A分子材料中光诱导电荷转移与能量转移的竞争可进一步降低DˉA结器件的效率l90^7纠。研究者根据D-A结分子的概念,提出更进一步的“双轴”材料的设想,即从分子水平上控制材料的排列,将具有线性结构的DˉA聚合物或者寡聚物以有序方式排列,使得材料中的D单元与A单元分别排列在一起,形成A结构单元和D结构单元。这样,电子可以沿A结构单元输运,而空穴可以沿D结构移动,如图4.17所示卩"。可以预计,“双轴”材料可以大大提高激子的解离和电荷的输运效率。