相分离对有机体异质结太阳能电池中复合动力学的影响
材料科学
2015-03-19 v1
摘要
我们研究了由聚(2,5-双(3-十二烷基噻吩-2-基)噻吩并[2,3-b]噻吩)(pBTCT-C12):[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)共混体系制成的有机体异质结太阳能电池中电荷载流子的复合动力学，给体-受体比例为1:1和1:4。使用了线性增加电压的电荷载流子提取技术(photo-CELIV)和作为局域探针的时间分辨微波电导率(TRMC)技术。我们观察到在photo-CELIV实验中初始提取的电荷载流子浓度存在一个数量级的差异，我们将其归因于在1:1 pBTCT-C12:PC61BM体异质结太阳能电池中，由于精细互穿网络和孤立相区域导致的增强的成对复合。相反，在1:4共混器件中，广泛的相分离导致有效的极化子生成，从而提高了太阳能电池的短路电流密度。通过互补实验，发现两种研究比例下都存在极化子的双分子复合。温度低于300 K时，电荷载流子衰减阶数高于二阶，这可以通过陷阱电荷的释放来解释。该机制导致了延迟的双分子复合过程。这些实验结果可以推广到所有允许相分离的聚合物:富勒烯共混体系。
引用
@article{arxiv.1107.1576,
title = {Influence of Phase Segregation on Recombination Dynamics in Organic Bulk-Heterojunction Solar Cells},
author = {Andreas Baumann and Tom J. Savenije and Dharmapura Hanumantharaya K. Murthy and Martin Heeney and Vladimir Dyakonov and Carsten Deibel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.1576},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 5 figures