論文の概要: Exciton Transfer in Organic Photovoltaic Cells: A Role of Local and
Nonlocal Electron-Phonon Interactions in a Donor Domain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.08869v1
- Date: Thu, 21 Jan 2021 22:17:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-14 08:19:02.856068
- Title: Exciton Transfer in Organic Photovoltaic Cells: A Role of Local and
Nonlocal Electron-Phonon Interactions in a Donor Domain
- Title（参考訳）: 有機太陽電池におけるエキシトン移動 : ドナードメインにおける局所および非局所電子-フォノン相互作用の役割
- Authors: Mauro Cainelli and Yoshitaka Tanimura
- Abstract要約: 有機太陽電池のドナー領域におけるエキシトン移動過程を理論的に検討した。
本モデルは,局所および非局所分子モードにおいて,複数の熱浴に結合した3レベルシステムからなる。
その結果,高温条件下での強い非局所電子-フォノン相互作用はエキシトン移動過程を好んでいることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We theoretically investigate an exciton transfer process in a donor domain of
organic photovoltaic cells focusing on the roles of local and nonlocal
electron-phonon interactions. Our model consists of a three-level system
described by the Holstein-Peierls Hamiltonian coupled to multiple heat baths
for local and nonlocal molecular modes characterized by Brownian spectral
distribution functions. We chose tetracene as a reference donor molecule, where
the spectral distribution functions of the local and nonlocal modes exist. We
then employ the reduced hierarchy equations of motion (HEOM) approach to
simulating the dynamics of the system under the influence of the environment as
a function of the electron-phonon coupling strength and temperature. We
rigorously calculate the reduced density matrix elements to explain the
timescale of dynamics under the influence of the dissipative local and nonlocal
modes. The results indicate that the strong nonlocal electron-phonon
interaction under high temperature conditions favors the exciton transfer
process and enhances the efficiency of organic photovoltaic materials, while
the lifetime of the exciton becomes shorter due to a low frequency local mode.
- Abstract（参考訳）: 有機太陽電池のドナードメインにおける励起子移動過程を理論的に検討し、局所的および非局所的な電子-フォノン相互作用の役割に焦点を当てた。
本モデルは,ブラウンスペクトル分布関数を特徴とする局所および非局所分子モードに対して,ホルシュタイン・ピエルス・ハミルトニアンによって記述された3レベル系からなる。
我々は、局所モードと非局所モードのスペクトル分布関数が存在する参照ドナー分子としてテトラセンを選んだ。
次に,電子-フォノン結合強度と温度の関数として,環境の影響下でのシステムのダイナミクスをシミュレートするために,緩和階層方程式(heom)を用いた。
分散密度行列要素を厳密に計算し,散逸局所モードおよび非局所モードの影響下でのダイナミクスの時間スケールを説明する。
その結果, 高温条件下での強い非局所電子-フォノン相互作用は, 励起子移動過程を好ましく, 有機太陽電池材料の効率を高める一方, 励起子の寿命は低周波局所モードにより短くなることがわかった。
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