研究目的
研究能量无序和离域效应对给体-受体有机光伏体系中电子-空穴电荷转移态分离效率的综合影响。
研究成果
研究表明，在开路电压恒定的情况下，无序状态通常会通过降低填充因子和短路电流来损害有机太阳能电池的效率。无序状态仅在临界电场以下有助于电荷分离，而该临界电场会随着迁移率-寿命积的增加以及载流子离域程度的提高而降低。
研究不足
该研究聚焦于电荷分离的动力学方面，未充分考虑热力学因素。模拟仅限于特定构型，可能无法涵盖有机光伏体系的所有实际复杂性。
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无序与离域：哪种更有益于高效有机太阳能电池？
DOI：10.1021/acs.jpclett.9b02866
期刊：The Journal of Physical Chemistry Letters
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
我们采用解析跳跃模型和蒙特卡洛计算（结合有效质量模型），研究了能量无序与离域效应共同作用下，给体-受体有机光伏体系中电子-空穴电荷转移态分离效率的变化规律。研究发现：对于载流子强局域化的低效混合体系，在中低电场条件下能量无序会提高分离产率；但对于需要共轭区段内高载流子离域度及高迁移率-寿命积的高效太阳能电池，能量无序会显著降低填充因子和光电转换效率。我们进一步证实初始电子-空穴间距及热化过程对分离动力学仅产生次要影响。
作者：
Stavros Athanasopoulos，Heinz B?ssler，Anna K?hler
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