为了研究超短激光脉冲与双液滴相互作用过程中的光学击穿和等离子体分布, 基于麦克斯韦方程组和电离速率方程, 构建了飞秒激光与双液滴的瞬态耦合模型, 使用有限元分析方法, 对飞秒激光辐照微米量级双液滴的自由电子密度和光场分布进行了计算, 得到了双液滴结构对液滴光学击穿和等离子体变化的影响。结果表明, 第2个液滴的击穿阈值约为同等条件下单液滴击穿阈值的35%; 等离子体的形态和击穿点的位置随双液滴间距发生变化, 且在聚焦区域产生纳米等离子体射流; 第2个液滴对激光能量的吸收随着双液滴间距的增加而减少; 当分别使用满足击穿阈值的光强入射, 双液滴吸收的能量约为单液滴的3%; 第2个液滴对激光能量的吸收随光强增大而增大, 能量吸收比例最终趋于0.01, 仅为单液滴的1.5%。该研究为激光诱导水击穿和激光在大气中的传输提供了一定的参考。

非富勒烯受体（NFA)材料是现阶段非常受欢迎的有机光电材料之一。基于非富勒烯受体的有机体异质结（BHJ)太阳能电池发展迅速, 其单结能量转换效率（PCE)现已达到18%。有机半导体中单线态与三线态在磁场作用下的相互转换会影响其电子-空穴的解离与复合, 从而对光伏性能有一定的影响。此外, 三线态激子寿命和扩散距离较长, 三线态-电荷反应的几率较大, 增加光电流, 使得三线态材料对于光伏性能的提高具有一定的作用。因此, 本文主要从以下几个方面对非富勒烯有机太阳能电池进行叙述, 首先讨论了有机太阳能电池中电荷分离、重组及能量损失对开路电压的影响; 其次总结了有机太阳能电池磁场下自旋依赖的光物理过程及三线态材料在有机太阳能电池中的应用, 了解二者对提高光伏性能的影响; 最后对有机光伏性能的进一步提高以及有机半导体磁场下的自旋问题进行了展望。