Abstrait
Le mécanisme de migration des excitons dans les dispositifs photovoltaïques organiques reste mal compris en raison d'une compréhension insuffisante de l'arrangement moléculaire à l'échelle microscopique. Dans ce travail, nous révélons la relation entre les modes d'empilement moléculaire et la migration des excitons pour un accepteur d'électrons à cycles fusionnés représentatif, l'ITIC. Les motifs d'empilement moléculaire précis sont extraits et les couplages coulombiens directionnels sont calculés à partir des informations de la structure monocristalline, ce qui prouve le caractère anisotrope du mouvement des excitons. Les résultats de l'analyse théorique indiquent une migration ultrarapide des excitons le long des directions d'empilement tête-à-queue, avec une longueur de migration maximale de 330 nm sur une durée de vie finie de 1 ns. Expérimentalement, la longueur de diffusion des excitons est déterminée à 183 nm par la mesure de l'annihilation exciton-exciton. Ce travail révèle que l'empilement intermoléculaire de type tête-à-queue induit un fort couplage coulombien anisotrope, conduisant à une migration ultrarapide et à longue portée des excitons dans les systèmes non-fullerènes.
Partager l'article
