传输电阻主导了记录级有机太阳能电池的填充因子损失
材料科学
2025-06-30 v1
摘要
有机光伏是一种极具前景的太阳能电池技术，非常适合使用卷对卷工艺进行大规模生产。实验室规模太阳能电池的效率已超过20%，目前人们高度关注理解并最小化阻碍效率提升的剩余损耗机制。虽然近期的效率提升部分归功于开路状态下非辐射复合损失的减少，但由于显著传输电阻导致的低填充因子正成为有机光伏的阿喀琉斯之踵。传输电阻一词是指低迁移率材料中依赖于电压和光强的电荷收集损失。在本展望中，我们证明即使是迄今报道的最高效有机太阳能电池，也存在可归因于传输电阻的显著性能损失，并导致高填充因子损失。我们深入探讨了传输电阻及其影响的材料特性。我们通过提供易于遵循的指导说明了如何在实验上表征和量化传输电阻。此外，详细介绍了传输电阻背后的原因和理论。特别是，我们整合了相关的品质因数和关于传输电阻的不同观点。最后，我们概述了在未来太阳能电池中最小化这些电荷收集损失可遵循的策略。
引用
@article{arxiv.2412.13694,
title = {Transport resistance dominates the fill factor losses in record organic solar cells},
author = {Chen Wang and Roderick C. I. MacKenzie and Uli Würfel and Dieter Neher and Thomas Kirchartz and Carsten Deibel and Maria Saladina},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13694},
year = {2025}
}
备注
Perspective (31 page, 13 figures)