近几年来，在多并苯及其衍生物材料（如并四苯、红荧烯、并五苯）中发生的单重态激子裂变过程成为有机电子学中研究的热门领域。激子的裂变过程是指在裂变材料中，一个受激发的单重态激子将一半能量传递给另一个基态分子，随后转化成两个能量较低的三重态激子。众多研究者已经在理论和实验上证明，将具有裂变性质的有机材料作为一种新型敏化剂，可用来提高有机光伏器件的量子效率。然而，在实际的应用过程中，激子的裂变过程仍然存在多方面问题尚未解决。本文针对以下两方面问题进行阐述。　　第一，光致激发所产生的单重态激子中，激子的裂变过程并不只是唯一的一种衰减通道，还包含了单重态激子的辐射复合与解离过程，这三种过程之间相互竞争。为了在光伏器件中能够充分发挥激子裂变过程的优势，那么必然要使激子的裂变过程的速率要比其他两种衰减通道更快。虽然目前能在有机光伏器件中观察到有效的激子裂变过程，但是，对于这三种衰减过程之间竞争速率的快慢尚且没有明确的分析和解释。　　第二，研究者们发现有机材料分子间的堆叠方式和近邻分子间距也会影响激子裂变速率的快慢。在单晶态的有机裂变材料中，由于近邻分子间的距离和取向是固定的，激子的裂变过程能够较快发生；然而，在实际的大规模制备过程中，通过热蒸发或者旋涂方式所制备的有机薄膜基本上都是非晶态的，有研究者认为，在非晶态薄膜中激子的裂变过程只能在很少数的分子对之间发生。那么这不得不使我们思考这样一个问题，分子排列的不规则是否会阻碍激子裂变过程的发生？　　本文针对以上两个问题，以有机裂变材料红荧烯为研究对象，在实验上将红荧烯材料掺杂到主体材料中形成复合薄膜，由于激子的裂变过程会受到外加磁场调制的这种特殊性，我们通过测量样品在稳态下的光致发光磁效应、光电流磁效应，结合时间分辨的光致发光瞬态衰减测量，来进行深入的分析和计算。最终得出光致激发下单重态激子的裂变、辐射复合以及解离这三种竞争过程速率的快慢，同时也证实了在非晶态有机固体中也可以发生有效的激子裂变过程，并计算出了红荧烯掺杂薄膜中激子裂变速率的磁场效应。　　本论文中各章节的主要如下：　　(1)首先大致的介绍了激子裂变过程的物理机制，阐述了目前普遍受到认可的两种理论模型，一种是从电子转移角度来理解的激发态电子转移模型；另外一种是内转换模型，认为要激子的裂变过程需要经历一个中间状态。其次对激子裂变的产生需要满足的基本条件进行了说明，并通过实例阐述了单重态激子的能级大于或者小于两倍三重态激子能级这两种情况对激子裂变过程所产生的影响。最后，讨论了激子裂变过程的研究现状以及所存在的问题，进而引出本论文的研究目的和意义所在。而第二章则主要介绍了红荧烯掺杂薄膜的制备工艺、测试方法及所需的仪器设备。　　(2)在基于激子裂变敏化的光伏器件中，单重态激子主要通过激子的裂变、辐射复合和解离这三种通道进行衰减。分别制备了两种掺杂样品NPB:rnbrene(3％和50%)，通过测量样品的光致发光磁效应、不同反偏压下的光电流磁效应及瞬态衰减曲线来分析和计算这三种竞争过程之间的关系。实验及理论计算结果显示，该器件的内量子效率大约为124%。　　(3)本节内容针对有效的激子裂变过程能否在排列杂乱无序的分子间发生这一问题，制备了掺杂不同浓度的红荧烯薄膜，通过测量不同掺杂浓度样品的光致发光磁场效应与光致发光瞬态衰减过程，计算出了薄膜中红荧烯分子间激子裂变速率及其磁场效应。基于Merrifield的唯象理论，研究了薄膜中分子排列有序与无序两种情况下激子裂变速率磁场效应的差异。将实验数据与理论曲线相比较，发现掺杂薄膜中的激子裂变过程主要发生在排列无序的红荧烯分子间。这从实验上证明了在非晶态有机固体中可以发生有效的激子裂变过程，而激子裂变过程的速率主要与材料中的载流子迁移率有关。