光电荷生成和长寿命电荷载体的形成与光合成、光催化等领域有关。其中,更好地理解合成聚合物半导体中的过程是至关重要的,但由于其形态的不均匀性使得困难同样不小。Hafner等人报告了在一维有机半导体纳米结构中形成异常长寿的光电荷。这些纳米结构由手性寡肽代替的硫代噻啉基发色团组成,其核表现出螺旋状结构。发色团产生了H-聚集体,显示出很强的分子间激子耦合。研究在螺旋状纳米线中观察到的电荷载体显示出异常长的寿命,在几个小时的时间内,它们的浓度最高可达3 mol%。。与此相反,在不聚合的、不形成一维纳米结构的非螺旋状系统中,没有观察到这样的光电荷生成。因此这一研究结果表明,螺旋性与长寿命光电荷的生成有明显的相关性。
Hafner, R.J. Tian, L.F. et al. Unusual l y Long-Lived Photocharges in Helical Organic Semiconductor Nanostructures.
ACS Nano
DOI: 10.1021/acsnano.8b03165
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b03165