《表2 空穴转移时间与电子空穴复合时间》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《有机-无机范德瓦尔斯异质结界面的光电过程》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

电荷转移激子的扩散是电子和空穴逃脱界面库仑势实现电荷分离的一种机制[89].Homan等人[5]研究了MoS2中B激子的性质（图6 （c）） ，列出这种物质激子衰变的机制和时间常数.最快的时间组成部分是τ1=670 fs，与报道的CVD生长的MoS2中的测量值[73，90]和机械剥离的MoS2中的测量值一致[91]，通过载流子的捕获导致MoS2激子的淬灭[5].τ3=15.8 ps，与激子声子散射有关[73，92].τ4=431 ps，与先前报道的激子辐射复合时间常数一致（250～850 ps）[28，73，92～94].MoS2-pentacene形成的异质结处MoS2激子的动力学与单独的MoS2薄膜处不同，在探测波长相同的情况下，激子声子散射时间τ3被衰减时间τ2（6.7 ps）取代，并且出现了另外一部分衰减时间τ5（5.1 ns）.鉴于异质结处MoS2的PL淬灭，并且在TA光谱中没有并五苯的激发态（如果能量转移，这样的情况会发生）.Homan等人[5]认为，在光激发下，空穴从n型MoS2到p型的并五苯用时τ2为6.7 ps，转移的空穴与MoS2中多余电子复合的时间是5.1 ns.空穴的转移时间比无机-无机异质结中的转移时间至少慢10倍[95～97]（表2）.例如，Hong等人[95]研究的MoS2-WS2，光激发的空穴从MoS2到WS2的转移时间在50 fs内.Ceballos等人[96]观察到空穴从MoS2转移到MoSe2的时间小于200 fs.Wang等人[97]发现空穴从WS2转移到WSe2的时间小于450 fs.Homan等人[5]将n型MoS2与p型的并五苯组成的有机-无机异质结空穴转移时间比无机-无机中空穴转移慢的这种动力学差异归因于MoS2和并五苯界面之间结构无序而导致的较弱的层间耦合.Hong等人[95]观察到MoS2-pentacene组成的有机-无机异质结中电子空穴复合时间τ5为5.1 ns，比其他研究组的无机-无机异质结电子空穴复合时间要长（表2）.例如，Ceballos等人[98]研究的MoSe2-WS2电荷复合时间是80 ps；他们[96]观察到MoS2-MoSe2电荷复合时间是240 ps；Rivera等人[99]人发现MoSe2-WSe2电荷复合时间是1.8 ns.由表2可知，有机-无机异质结比无机-无机异质结具有更长的空穴转移时间以及更长的电子空穴复合时间.在无机-无机材料组成的异质结中，相同强度的层间耦合能够实现快速的电荷分离，也为快速电荷复合提供了途径.这种较快的电子空穴复合最终限制了电荷载体从分离位置的扩散或漂移能力，从而限制了光伏电池中的电荷收集效率.此外，并五苯-MoS2组成的有机-无机异质结比无机-无机异质结具有更大的理论最大开路电压值，并五苯-MoS2约1.1 V的自由载流子带偏，进一步证实了它适用于光伏应用[95，96].