Namangan davlat universiteti fizika kafedrasi

1. Eksitonlarni paydo bo‘lishi. OQEga quyosh nuri tushganda fotonlar faol qatlamda yutilib, donorning HOMO tarkibidagi elektronlari energiya olib LUMOga sakraydi va o‘z o‘rnida kovak qoldiradi. Bu jarayonda, vaqt birligida yutiladigan fotonlar soni o‘zgartirilayotgan quyosh nuri energiyasi miqdorini aniqlaydi.
Donor materialning yorug‘lik yutishi spektrni optik ko‘rinadigan sohaga va shuningdek, quyosh nuri spektriga mos kelishi quyosh energiyasini samarali o‘zlashtirish imkonini beradi. Faol qatlamning nur yutish koeffisiyenti to‘g‘ridan-to‘g‘ri quyosh nurini o‘zlashtirish samaradorligini aniqlaydi va OQElarni takomillashtirishda hal qiluvchi o‘rin tutadi [23; s. 421-431].
2. Eksitonlar diffuziyasi. Eksitonlar hosil bo‘lganidan so‘ng ularning diffuziyasi jarayonida ba’zilari yana qayta fotonga aylanadi. Oqibatda, har bir eksiton ham fototok hosil qilavermaydi: elektron va kovaklar bir-biridan uzil-kesil ajraganidan so‘nggina tok hosil bo‘ladi. Eksitonlar diffuziyalanib donor va akseptor materiallar (D–A) chegarasiga kelganda shunday ajralish sodir bo‘lishi mumkin. Eksitonlarning yashash vaqti taxlil etilayotgan holatda taxminan 5-14 nm diffuziya uzunligini ta’minlaydi va bu vaqt deyarli o‘zgarmasdir. Demak, eksitonlarni diffuziya hisobiga yetib borishi kerak bo‘lgan masofani kamaytiribgina ulardan fototok olish va pirovardida, OQElarning EO‘Sini ko‘paytirish mumkin. Buning uchun D–A aralashmadagi donor va akseptor materiallarini (fazalarini) fazoda bir-biridan ajratishni tartibga soladigan maxsus usullar ishlab chiqilgan. Ushbu usullarga qizdirish va qo‘shimcha moddalarni kiritish jarayonlari kiradi [24; s. 3619-3623, 25; s. 13549-13557]. Bu jarayonlar D–A aralashmasida xarakterli o‘lchamlari nanometrlarni tashkil etuvchi, fazalar chegaralarining umumiy yuzasi nihoyatda katta, o‘ziga xos hajmdor interfeys shakllantiradi. Bunda, diffuziya hisobiga eksitonlarni D–A chegarasi yetib kelish extimolligi keskin oshadi.
3. Eksitonlarni ajralishi. Donor-akseptor fazalarining chegarasi sirti – interfeysga qarab eksitonlarning diffuziyasi elektronlar va kovaklarni bir-biridan uzil-kesil ajralishiga olib keladi. Ushbu jarayonda donorning HOMOda kovak qoldirib, uning LUMOsiga joylashgan elektron akseptorning LUMOsiga sakraydi. Bunda, ushbu ikki molekulyar orbitallar o‘rtasidagi energiya farqi ushbu jarayon samaradorligining asosiy mexanizmidir. Ulardagi energiya farqi 0,3 dan 0,5 eV gacha  oralig‘ida bo‘ladi [26; s. 709-712]. OQEning ochiq zanjir kuchlanishini (V_oc) elektron sakrab o‘tgan akseptorning LUMOsi bilan donorning HOMOsi energiyalar farqi bilan aniqlanadi. Binobarin, donor va akseptor materiallari molekulyar orbitallari energiyasini boshqara olish imkoni OQE samaradorligini oshirishda ham muhim ahamiyatga ega.