Фотофизика полупроводникового полимерного нанокомпозита с фуллереном С60 и эндоэдральным металлофуллереном Ho@C82
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Государственное задание, 0089-2019-0011
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Научный проект, 0743-2017-0003 (3.6358.2017/8.9)
Кареев И.Е.1, Бубнов В.П.1, Алиджанов Э.К.2, Пашкевич С.Н.2, Лантух Ю.Д.2, Летута С.Н.2, Раздобреев Д.А.2
1Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Россия
2Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия
Email: kareev@icp.ac.ru, ekaalid@yandex.ru
Поступила в редакцию: 5 августа 2019 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2019 г.
Исследован перенос энергии фотовозбуждения в донорно-акцепторных системах (ДА), сформированных из смеси полупроводникового полимера поли[2-метокси-5- (2`-этилгексилокси)-1,4-фениленвинилен] (MEH-PPV) с фуллереном С60 и эндоэдральным металлофуллереном Ho@C82. Установлено существенное влияние миграции экситонов между звеньями полимера на процесс тушения люминесценции MEH-PPV. Оценены Ферстеровские радиусы безызлучательного переноса энергии для исследуемых ДА систем. Показано, что наиболее эффективной является ДА система, сформированная с использованием эндоэдральных металлофуллеренов. На основе MEH-PPV сформированы модельные фотовольтаические ячейки с различным уровнем допирования С60 и Ho@C82. Для сформированных ячеек измерена спектральная чувствительность фото-ЭДС и кинетика нарастания сигнала фото-ЭДС при импульсном облучении. Проведены оценки подвижности носителей заряда в исследуемых полимерных композитах. Установлено, что изменение концентрации эндоэдрального металлофуллерена в пределах 1-2% позволяет изменять эффективную подвижность свободных носителей полимерного гетероперехода. Ключевые слова: фуллерен, эндоэдральный металлофуллерен, полимерный нанокомпозит, фотовольтаическая ячейка, люминесценция.
- J. Kong, D. Nordlund, J.S. Jin, S.Y. Kim, S.-M. Jin, D. Huang, Y. Zheng, C. Karpovich, G. Sertic, H. Wang, J. Li, G. Weng, F. Antonio, M. Mariano, S. Maclean, T. Goh, J.Y. Kim, A.D. Taylor. ACS Energy Lett. 4, 5, 1034 (2019)
- L. Meng, Y. Zhang, X. Wan, C. Li, X. Zhang, Y. Wang, X. Ke, Z. Xiao, L. Ding, R. Xia, H.-L. Yip, Y. Cao, Y. Chen. Science 361, 1094 (2018)
- S.H. Park, A. Roy, S. Beaupre, S. Cho, N. Coates, J.S. Moon, D. Moses, M. Leclerc, K. Lee, A.J. Heeger. Nature Photon. 3, 297 (2009)
- H.-Y. Chen, J. Hou, S. Zhang, Y. Liang, G. Yang, Y. Yang, L. Yu, Y. Wu, G. Li. Nature Photon. 3, 649 (2009)
- Y.Y. Liang, Y. Wu, D. Feng, S.-T. Tsai, H.-J. Son, G. Li, L. Yu. J. Am. Chem. Soc. 131, 56 (2009)
- N. Blouin, A. Michaud, M. Leclerc. Adv. Mater. 19, 2295 (2007)
- F. Banishoeib, A. Henckens, S. Fourier, G. Vanhooyland, M. Breselge, J. Manca, T.J. Cleij, L. Lutsen, D. Vanderzande, L.H. Nguyen, H. Neugebauer, N.S. Sariciftci. Thin Solid Films 516, 3978 (2008)
- Y.A.M. Ismail, T. Soga, T. Jimbo. Solor Energy Mater. Solor Cells 94, 1406 (2010)
- Y.A.M. Ismail, T. Soga, T. Jimbo. Solor Energy Mater. Solor Cells 93, 1582 (2009)
- W. Brutting. Physics of Organic Semiconductors. Wiley, N. Y. (2005)
- H. Peisert, M. Knupfer, F. Zhang, A. Petr, L. Dunsch, J. Fink. Appl. Phys. Lett. 83, 3930 (2003)
- Y.-K. Kim, J.W. Kim, Y. Park. Appl. Phys. Lett. 94, 063305 (2009)
- R.B. Ross1, C.M. Cardona, D.M. Guldi. Nature Mater. 8, 208 (2009)
- И.Е. Кареев, В.П. Бубнов, Д.Н. Федутин. ЖТФ 79, 11, 134 (2009)
- V.P. Bubnov, E.E. Laukhina, I.E. Kareev, V.K. Koltover, T.G. Prokhorova, E.B. Yagubskii, Y.P. Kozmin. Chem. Mater. 14, 1004 (2002)
- И.Е. Кареев, В.М. Некрасов, В.П. Бубнов. ЖТФ 85, 1, 104 (2015)
- И.Е. Кареев, В.П. Бубнов, Э.Б. Ягубский. Изв. АН. Сер. хим. 11, 2067 (2007)
- И.Е. Кареев, В.М. Некрасов, А.Е. Дутлов, В.М. Мартыненко, В.П. Бубнов, E. Laukhina, J. Veciana, C. Rovira. Журн. физ. химии 91, 3, 492 (2017)
- I.G. Scheblykin, A. Yartsev, T. Pullerits, V. Gulbinas, V. Sundstrom. J. Phys. Chem. B 111, 6303 (2007)
- M.M.L. Grage, P.W. Wood, A. Ruseckas, T. Pullerits, W. Mitchell, P.L. Burn, I.D.W. Samuel, V. Sundstrom. J. Chem. Phys. 118, 7644 (2003)
- V.I. Arkhipov, H. Bassler. Phys. Status Solidi 201, 6, 1152 (2004)
- S.A. Zapunidi, Yu.V. Krylova, D.Yu. Paraschuk. Phys. Rev. B 79, 205208(1-9) (2009)
- S.A. Arnautov, E.M. Nechvolodova, A.A. Bakulin, S.G. Elizarov, A.N. Khodarev, D.S. Martyanov, D.Y. Paraschuk. Synth. Met. 147, 1--3, 287 (2004)
- Handbook of Conducting Polymers / Ed. T.A. Skotheim, Dekker (1986)
- J. Tauc. Phys. Status Solidi 15, 627 (1996)
- P. Sladekp, A. Stahel, M.L. Theye. Phil. Mag. B 71, 5, 871 (1995)
- D. Keith. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 871, 1 (2005)
- S.M. Sze. Phys. Semiconductor. (1981)
- V.I. Arkhipov, M.S. Iovu, A.I. Rudenko, S.D. Shutov. Phys. Status Solidi A 54, 1, 67 (1979)
- H. Bassler. Phys. Status Solidi B 175, 1, 15 (1993)
- M.C. Gather, S. Mansurova, K. Meerholz. Phys. Rev. B 75, 165203(1-9) (2007)
- L.J.A. Koster, M. Kemerink, M.M. Wienk, K. Maturova, R.A.J. Janssen. Adv. Mater. 23, 1670 (2011)
- H. Hoppe, T. Glatzel, M. Niggemann, W. Schwinger, F. Schaeffler, A. Hinsch, M.Ch. Lux-Steiner, N.S. Sariciftci. Thin Solid Films 511--512, 587 (2006)
- И.Е. Кареев, В.П. Бубнов, Э.К. Алиджанов, С.Н. Пашкевич, Ю.Д. Лантух, С.Н. Летута, Д.А. Раздобреев. ФТТ 58, 9, 1859 (2016)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.