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阴极功函数和激子产生率对肖特基接触单层有机太阳能电池开路电压的影响研究

李荣华 孟卫民 彭应全 马朝柱 汪润生 谢宏伟 王颖 叶早晨

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阴极功函数和激子产生率对肖特基接触单层有机太阳能电池开路电压的影响研究

李荣华, 孟卫民, 彭应全, 马朝柱, 汪润生, 谢宏伟, 王颖, 叶早晨

Investigation on the effect of cathode work function and exciton generation rate on the open-circuit voltage of single layer organic solar cell with Schottky contact

Li Rong-Hua, Meng Wei-Min, Peng Ying-Quan, Ma Chao-Zhu, Wang Run-Sheng, Xie Hong-Wei, Wang Ying, Ye Zao-Chen
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  • 运用数值方法系统研究了阴极功函数,激子产生率和温度对肖特基接触单层有机太阳能电池开路电压的影响,分析了开路电压条件下有机太阳能电池有机层内载流子和电场的分布.结果表明在阳极功函数一定时开路电压随着阴极功函数(Wc)的降低而增大,当Wc接近有机材料的最低未被占据分子轨道(LUMO)能级时开路电压不再增大而达到一个饱和值,饱和开路电压随激子产生率的提高而增大;对于给定的阳极和阴极功函数,开路电压随激子产生率的提高而增大并在激子产生率达到一
    In this article,we investigate the effect of cathode work function,exciton generation rate and temperature as well as carriers and field distribution in the organic layer on the open-circuit voltage (Voc) of single layer organic solar cell with Schottky contact by using numerical method. It is demonstrated that the decrease of cathode work function (Wc) contribute to the increase of open-circuit voltage until Wc is close to the LOMO level of the organic material. The open-circuit voltage reaches a saturation value,when Wc is smaller then |EL|,and this open-circuit saturation voltage increases with the enhancement of exciton generation rate. For a given anode and cathode work function,the open-circuit voltage increases with exicton generation rate. When the exciton generation rate reaches a certain value,Voc goes to saturation instead of further increase,and the saturation value equals to the built-in voltage. Additionally,the saturated Voc decreases with the increase of temperature,and the decrease rate reduces with the increase of the exciton generation rate.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-01-13
  • 修回日期:  2009-06-27
  • 刊出日期:  2010-03-15

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