光子吸收是光收集的第一個過程。光吸收后，光子會重新分配材料中的電子，形成庫侖束縛的電子-空穴對，稱為激子。隨后，激子分裂為自由電荷，從而完成光收集。當兩個激子彼此靠近時，它們可以相互作用并經歷一種稱為激子-激子湮滅的兩粒子過程。在此過程中，一個電子-空穴對自發重新結合，其能量消失，無法用于應用。鑒于此，來自普林斯頓大學的Gregory D. Scholes在室溫下展示了在強耦合 H-聚集的鋅酞菁材料中在相同的染料分子位點上創建兩個長壽命激子（雙激子）。我們。
文章要點：
(1) 該研究表明，在這些 H-聚集染料分子中，激子-激子湮滅被抑制，即使在比太陽光強許多數量級的光照下也是如此，展示了在強耦合 H-聚集體中于室溫下生成長壽命雙激子的能力，并揭示了激子-激子湮滅過程的可控制開關。
(2) 此外，當通過化學地連接這些相同的聚集染料分子以允許激子擴散時，研究觀察到激子-激子湮滅被激活，這一研究結果展示了一種化學策略，可以控制激子-激子湮滅過程，從而提高光伏設備的動態范圍，為光伏設備提供了調節激子湮滅的新方法，具有重要的應用前景。
參考資料：
Sohoni, S., Ghosh, I., Nash, G.T. et al. Optically accessible long-lived electronic biexcitons at room temperature in strongly coupled H- aggregates. Nat Commun 15, 8280 (2024).
10.1038/s41467-024-52341-2
https://doi.org/10.1038/s41467-024-52341-2
