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智科眼: 双语看懂新科研
材料科学 60
Physicists(物理学家) from(from) the Dresden(德累斯顿) Integrated(综合) Center(中心) for(for) Applied(应用) Physics(物理) and() Photonic(光子) Materials(材料) (IAPP)((IAPP)) and() the Center(中心) for(for) Advancing(推进) Electronics(电子) Dresden(德累斯顿) ((()cfaed(cfaed))()) at(at) the TU(TU) Dresden(德累斯顿),(,) together(together) with(with) researchers(研究人员) from(from) ()bingen(宾根),(,) Potsdam() and() Mainz(美因茨) were(were) able(能够) to(to) demonstrate(展示) how(如何) electronic energies(电子能) in(in) organic semiconductor(有机半导体) films(薄膜) can(可以) be(be) tuned(调节) by(通过) electrostatic forces(静电力).(.) A(A) diverse(各种) set(set) of(of) experiments(实验) supported(支持) by() simulations(模拟) were(were) able(能够) to(to) rationalize(合理化) the effect(影响) of(of) specific(特定) electrostatic forces(静电力) exerted(施加) by(by) the molecular(分子) building(构建) blocks() on(on) charge(电荷) carriers(载体).(.) The study(研究) was(was) published(发表) recently(最近) in(in) Nature Communications(Nature Communications).(.)
In(In) electronic devices(电子设备) based on(基于) organic semiconductors(有机半导体) such(such) as() solar cells(太阳能电池),(,) light-emitting diodes(发光二极管),(,) photodetectors(光电探测器) or() transistors(晶体管),(,) electronic excitations(电子激发) and() charge(电荷) transport(传输) levels(水平) are() important(重要) concepts(概念) to(to) describe(描述) their() operation(操作) principles(原理) and() performances(性能).(.) The corresponding(相应) energetics(能量学),(,) however(然而),(,) are() more() difficult(难以) to(to) access(接入) and() to(to) tune(调谐) than(than) in(in) conventional(传统) inorganic(无机) semiconductors(半导体) like() silicon() chips(芯片),(,) which(which) stands(代表) as(as) a(a) general(一般) challenge(挑战).(.) This() applies(适用于) both(both) to(to) the measurement(测量) and() to(to) the controlled(受控) influence(影响) from(from) outside(外部).(.)
One(一个) tuning(调谐) knob(旋钮) exploits(利用) the long-range(远程) Coulomb interactions(库仑相互作用),(,) which(which) is(is) enhanced(增强) in(in) organic(有机) materials(材料).(.) In(In) the present() study(研究),(,) the dependence(依赖性) of(of) the energies(能量) of(of) charge(电荷) transport(传输) levels(能级) and() of(of) excitonic(激子) states() on(on) blend(共混物) composition(组成) and() molecular orientation(分子取向) in(in) the organic(有机) material(材料) is(is) explored(探讨).(.) Excitons(激子) are() bound(束缚) pairs() of(of) an(an) electron(电子) and() a(a) hole(空穴) that(that) are(are) formed(形成) in(in) the semiconductor material(半导体材料) by(通过) light absorption(光吸收).(.) Scientists(科学家) refer(提到) to(to) blend(混合) composition(组成) when(when) the components(组分) consist(包括) of(of) different(不同) organic(有机) semiconducting materials(半导体材料).(.) The findings(研究结果) demonstrate(表明) that(that) the energetics(能量) in(in) organic(有机) films(薄膜) can(可以) be(be) tuned(调整) by(通过) adjusting(调整) a(a) single(单个) molecular parameter(分子参数),(,) namely() the molecular(分子) quadrupole moment(四极矩) in(in) the pi-(pi-)stacking(堆叠) direction(方向) of(of) the molecules(分子).(.) An(An) electric() quadrupole(四极) can(可以) consist(组成) of(of) two(两个) positive() and() two(两个) equally(相等) strong() negative charges(负电荷) which(which) form(形成) two(两个) oppositely(相反) equal(同样) dipoles(偶极子).(.) In(In) the simplest(最简单) case(情况),(,) the four(四个) charges(电荷) are(are) alternately(交替地) arranged(排列) at(at) the corners(角落) of(of) a(a) square(正方形).(.)
The authors(作者) further(进一步) link(链接) device(器件) parameters(参数) of(of) organic(有机) solar cells(太阳能电池) such as(例如) the photovoltage(光电压) or() the photocurrent(光电流) to(to) this(这个) quadrupole moment(四极矩).(.) The results(结果) help(有助于) to(to) explain(解释) recent(最近) breakthroughs(突破) of(of) device(器件) efficiency(效率) in(in) organic(有机) solar cells(太阳能电池),(,) which(which) are(are) based on(基于) a(a) new(新的) class() of(of) organic(有机) materials(材料).(.) As(As) the observed(观察) electrostatic effect(静电效应) is() a(a) general(一般性) property(性能) of(of) organic(有机) materials(材料),(,) including(包括) so-(so-)called(称为) "(")small molecules(小分子)"(") and() polymers(聚合物),(,) it() can(可以) help(帮助) to(to) improve(改善) the performance(性能) of(of) all(所有) types(类型) of(of) organic(有机) devices(器件).(.)

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