حول كفاءة التفكك للمعادلات المثارة لنقل الشحنة والمعادلات المثارة فرينكل في الخلايا الشمسية العضوية: دراسة تخفيض اللمعان

تعتمد الشدة الضوئية في العديد من الخلايا الشمسية العضوية على المجال الكهربائي، وهو عائق كبير ومؤذٍ لكفاءة الكم الداخلية. في هذا العمل، ندرس المساهمة الهامة لهذا الاعتماد بسبب كفاءة التفكك لحالة نقل الشحنة الحدية الضعيفة الارتباط، والتي تعد حيوية لخلايا الشمسية العضوية الهجينة. يتم فحص ثلاث بوليمرات مانحة مختلفة واثنين من المستقبلات المختلفة، ويتم تقييم خصائص التفكك الخاصة بها من خلال تخفيض الإضاءة (PL)، لكل من المعادلات المثارة فرينكل والمعادلات المثارة لنقل الشحنة بين الجزيئات. نلاحظ أنه بينما يرتبط تيار الضوء المعتمد على المجال الكهربائي للبوليمرات النقية جيدًا بكفاءة التخفيض، إلا أن تخفيض المعادلات المثارة لنقل الشحنة من المزيج يظهر بشكل عام ارتباطًا أقل وضوحًا مع التيار الضوئي المستخرج. نلاحظ أيضًا أنه بينما تكون الكهروضوئية والضوء المعزول للبوليمر النقي متطابقة، نلاحظ انزياحًا أحمر في الكهروضوئية للمزيج. وهذا يشير إلى أن الحالات ذات الطاقة المنخفضة، غير المرئية في PL، متاحة في المزيج. وبالتالي، يقترح أن الحالة المصدرة للمخاليط التي تم اختبارها بواسطة PL تكون ناتجة عن مواقع تشارك في توليد التيار الضوئي بدرجة أقل.