研究目的
研究有机太阳能电池中电荷产生与复合机制之间的关系，重点关注电荷转移态的作用，并引入"自旋相关因子"以将复合抑制与电荷产生效率联系起来。
研究成果
该研究表明电荷生成效率与双分子复合抑制之间存在强相关性，并引入"自旋相关因子"来量化单线态和三线态电荷转移态的动力学过程。研究得出结论：高效的电荷生成与快速的电荷转移解离对抑制自由载流子复合至关重要，而几何限制的作用微不足道。研究结果强调，要实现高填充因子并降低复合率，必须同时抑制单线态和三线态电荷转移态的损失通道。
研究不足
该模型假设通过光生载流子形成的CT态与自由载流子空间相遇形成的CT态的解离速率成正比。实验限制包括：在量子产率接近1的体系中，由于TDCF数据随电压变化及电流瞬态积分的影响，难以精确测定电荷生成产率。
1：实验设计与方法选择：
本研究对大量体异质结有机太阳能电池的器件性能进行荟萃分析，采用时间延迟收集?。═DCF）技术测量场依赖性电荷产生效率，利用偏压辅助电荷提?。˙ACE）法测定双分子复合系数，并通过空间电荷限制电流（SCLC）、电阻依赖性光电压（RPV）或TDCF测量迁移率。
2：样本选择与数据来源：
分析了20余种给体:受体共混体系，包括富勒烯和非富勒烯受体分别与十种不同给体以多种共混比例及加工条件组合的体系。
3：实验设备与材料清单：
设备包含用于TDCF的二极管泵浦Q开关Nd:YAG激光器、用于BACE的高功率1W 638nm激光二极管，以及太阳能电池制备所需的各种加工工具；材料包括用于活性层的多种给体和受体分子。
4：实验流程与操作规范：
制备特定活性层结构的太阳能电池，在模拟AM 1.5G光照条件下进行表征，分析其电荷产生效率、复合速率和填充因子等性能指标。
5：5G光照条件下进行表征，分析其电荷产生效率、复合速率和填充因子等性能指标。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：研究电荷产生效率与复合抑制因子的相关性，引入"自旋相关因子"来量化单线态和三线态电荷转移态的动力学特性。
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Nd:YAG laser
NT242
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Used in the TDCF experiment to generate charges in the device.
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Pulse generator
Agilent 81150A
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Used to apply the pre- and collection biases in the TDCF experiment.
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Laser diode
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Used in the BACE measurements to establish steady-state conditions.
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Oscilloscope
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Used to record current transients in both TDCF and BACE measurements.
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Photodiode
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Used to trigger the pulse generator in the TDCF experiment.
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CCD camera
Used in combination with a calibrated photodiode sensor to determine the fluence in the TDCF experiment.
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Used in combination with a CCD camera to determine the fluence in the TDCF experiment.
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