有機聚合物太陽能電池的概論

2021-02-07 ryder

1、有機聚合物太陽能電池和無機太陽能電池之間的一個重要差別在于有機太陽能電池中出現的是緊束縛的激子(電子一空穴對),這種情況是有機太陽能電池中有源層材料較低的介電常數造成的，這類緊束縛的激子被稱為Frenker激子，其束縛能通常在0.3-1eV之間，如此大的束縛能會阻止激子在電場的用途下離化，對有機電致發光器件來說,這種現象降低了激子進入無輻射衰減軌道的幾率，保證了電致發光的高效率。

2、有機聚合物太陽能電池使得光電轉化的過程相比無機太陽能電池要新增一個步驟，相對鋰離子聚合物電池完全不同類別層次，因此有機太陽能電池中光生激子在分離時存在一定的能量損失，一般為0.3-0.4eV，這一特性使得研究者通常認為其理論最高效率應當低于無機太陽能電池，一般認為異質結中給體的最低未占據分子軌道(LUMO)和受體的最高占據分子軌道(HOMO)之間的能量差就是Frenkd激子解離的驅動力，真正限制有機太陽能電池效率的因素看似十分簡單,實際卻非常復雜，有必要針對這個問題進行深入的討論。