有机光伏电池中的电荷分离
计算物理
2014-03-27 v1 材料科学
摘要
我们考虑了一个简单的模型来描述有机光伏电池中的孪生电子 - 空穴分离过程，以说明导电通道维度对该过程效率的影响。Miller-Abrahams 表达式用于模拟电子在空穴库仑场中最近邻位点间的跃迁速率。非平衡动力学 Monte Carlo 模拟结果在定性上证实了平衡态估计，尽管在定量上高维系统的效率提升不那么显著。电子在复合前的寿命大致等于其在解离前的寿命。其数值表明，电子在被收集器捕获或复合之前会进行长程随机行走。非平衡自由能与平衡态自由能存在显著差异。分离过程的效率随距收集器距离的增加而降低，且这种降低在三维系统中不那么显著。模拟结果与扩展的连续介质 Onsager 理论吻合良好，该理论考虑了非零反应半径下的有限复合速率以及电荷分离过程的非指数动力学。
引用
@article{arxiv.1403.6683,
title = {Charge separation in organic photovoltaic cells},
author = {Paraskevas Giazitzidis and Panos Argyrakis and Juan Bisquert and Vyacheslav S. Vikhrenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6683},
year = {2014}
}