作为辐射量子效率函数的有机太阳能电池设计
应用物理
2017-10-04 v1
摘要
我们研究有机太阳能电池中激子的辐射衰变或荧光随其几何参数的变化。与其非辐射对应物相反，荧光损失强烈依赖于环境。通过适当调节电池有源区与电极之间缓冲层的厚度，可以增加激子寿命，从而增加激子扩散长度。此现象的重要性取决于辐射量子效率，即本质上由荧光引起的激子衰变的比例。除该效应外，电池内的干涉控制着阳光注入有源层的效率。最优电池设计必须基于这两方面的考虑。通过适当管理荧光损失，可以显著改善电池性能。为证明此事实，我们使用受文献数据启发的实际材料参数，并获得功率转换效率从11.3%到12.7%的提升。相反，不考虑荧光对环境的强烈依赖性可能导致次优电池设计和电池性能退化。然而，辐射损失的存在，无论多小，都显著改变最优厚度。我们用实验材料数据说明了后一种情况。
引用
@article{arxiv.1705.07814,
title = {Organic solar cell design as a function of radiative quantum efficiency},
author = {Blaise Godefroid and Gregory Kozyreff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.07814},
year = {2017}
}