Recombinação em Células Solares de Politiophene/Fullereno Tratadas e Não Tratadas: Estudos de Fotovoltaje Transiente versus Modelagem Numérica

Fotovoltaje transiente e carregamento diferencial foram utilizados para medir a densidade de carga e a taxa de recombinação em células solares de polímero compostas por poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) misturado com 1-(3-metoxicarbonila)propil-1-fenil-6,6-metano fullerene (PCBM). A dinâmica de carga foi encontrada sendo mais de uma ordem de magnitude mais rápidas em células não tratadas em comparação com células tratadas. A modelagem numérica demonstrou que mudanças fisicamente razoáveis no tamanho do domínio e na segregação de fase reproduziram a mudança observada nos resultados experimentais e, portanto, sugere que medições da taxa de recombinação podem ser usadas como um indicador do grau de mistura entre doador e aceitador em células solares de heterojunção grosseira. Através do cálculo do fluxo de recombinação em condições de circuito aberto e curto-circuito, determinamos que o aumento na constante de taxa observada para os dispositivos não tratados é suficiente para explicar as diferenças no desempenho do dispositivo.