杂质提高了聚合物LED的效率

分子动力学模拟表明，聚合物LED的神秘高效率来自其聚合物链中的三重态激子与分子杂质中未成对电子之间的相互作用。

聚合物LED（PLED）是包含夹在两个金属电极之间的单层发光聚合物的设备。当金属层将电子和空穴注入聚合物时，它们产生光，从而产生畸变，畸变可以结合形成两种不同类型的电子-空穴对：发光的“单重态”或不发光的“三重态”。先前的理论表明，这两种类型之间的比例应约为1：3，这将产生25％的发光效率。

但是，随后的实验表明，实际价值可能高达83％。在EPJ B发表的一项新研究中，由河北北方大学的王亚东领导的中国物理学家发现，通过三重态激子与聚合物中嵌入的杂质之间的相互作用，可以达到高于预期的效率。

由于其科学和商业价值，PLED正成为越来越受欢迎的研究领域。Wang团队的发现现在可能会导致将来该设备的更广泛应用。

在PLED聚合物层中，已知激子是通过“极化子”的复合产生的-电荷的畸变随着电子穿过固体材料而形成并消失。但是，还必须使用其他机制来解释其发光效率为何比以前的理论高得多。一项建议表明，PLED的电学和光学特性受分子杂质中捕获的不成对电子的强烈影响。

Wang和同事通过分子动力学模拟探索了这个想法，这使他们能够在聚合物链中的非发光三重态激子与未配对的杂质电子之间重现碰撞。他们的计算表明，发光单重态激子是该反应的主要产物。它们的总比例随杂质的大小及其与聚合物链的偶联程度而变化。该结果首次提供了确凿的证据，表明杂质可以显着提高PLED的效率，并提供有关所涉及分子机理的新线索。