给受共聚物链上与链间极化子的光谱特性

给受体共聚物具有重要的光伏效应,载流子在其中的传输机理一直备受关注.近来聚(吡咯并吡咯二酮-噻吩3,2-b]并噻吩联二噻吩)poly(DPP-DTT)]在其场效应晶体管器件中表现出高达10.5 cm2/(V?s)的空穴迁移率,有实验表明链上的极化子传输是主要途径,但也有光谱数据表明链上与链间极化子共存.单链或链间传输机制是目前大家关注的问题.本工作从计算化学的角度给出单链与双链极化子的光谱特征,为澄清载流子传输的机制提供依据.首先采用长程密度泛函理论计算不同结构的寡聚链的吸收光谱,通过与实验比较,找到能合理描述poly(DPP-DTT)单链中空穴/电子极化子及激子的有效模型.然后,通过格点能修正的方法,计算不同堆积情况下链间的电荷转移积分,阐述poly(DPP-DTT)链间不同堆积方式对极化子离域性的影响.转移积分大的空穴/电子双链极化子的理论吸收光谱与实验吻合.计算结果表明,在poly(DPP-DTT)中同时存在一维极化子和不同堆积结构的二维极化子,同时也说明载流子的一维和二维传输是同时进行的,而不同堆积结构会影响载流子链间的传输特性.