トリヘニルアミン染料感化の太陽電池における電子アクセプター依存性光吸収、励起状態緩和、および電荷生成

単純なトリヘニルアミン電子ドナーを選択することにより、ここでは、エネルギーレベル、光吸収、および励起状態の進化と電子注入のダイナミクスに対する電子受容体ベンゾチアアジアゾールベンゾ酸（BTBA）とシアノアクリル酸（CA）の影響を比較します。DFTおよび時間依存のDFT計算では、これら2つのドナーacceptor染料の励起状態の顕著な分子内の立体構造変化を開示しました。光誘発性二面角変動は、Ca染料のトリペニルアミン単位に発生し、バックボーンの平面化はBTBA染料の共役芳香族ブロックに起こります。フェムト秒の分光測定は、低エネルギーギャップ染料の駆動力を減らすと電子噴射のダイナミクスが遅くなる可能性があるため、高い電子噴射収量を維持する際に長い励起状態の寿命を持つことの重要な役割を示唆しました。

By choosing a simple triphenylamine electron donor, we herein compare the influence of electron acceptors benzothiadiazole benzoic acid (BTBA) and cyanoacrylic acid (CA), on energy levels, light absorption, and dynamics of excited-state evolution and electron injection. DFT and time-dependent DFT calculations disclosed remarkable intramolecular conformational changes for the excited states of these two donor-acceptor dyes. Photoinduced dihedral angle variation occurs to the triphenylamine unit in the CA dye and backbone planarization happens to conjugated aromatic blocks in the BTBA dye. Femtosecond spectroscopic measurements suggested the crucial role of having a long excited-state lifetime in maintaining a high electron-injection yield because a reduced driving force for a low energy-gap dye can result in slower electron-injection dynamics.