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Resumo Aqui, significa aumentar a eficiência de conversão de energia (PCE ou η) em células fotovoltaicas orgânicas (OPV) de heterojunção em bloco (BHJ) otimizando a resistência em série (R s) — também conhecida como resistência interna da célula — é estudado. Mostra-se que as atuais OPVs BHJ de última geração estão se aproximando do limite no qual a eficiência pode ser melhorada apenas com a redução de R s. Esta avaliação aborda OPVs baseadas em uma camada ativa de polietileno:ácido butírico metil éster C 61 (P3HT:PCBM), assim como futuras OPVs de alta eficiência (η > 10%). Uma abordagem de modelagem baseada em diodo é utilizada para avaliar as mudanças em R s. Dado que as células de teste P3HT:PCBM publicadas geralmente possuem áreas relativamente pequenas (∼0,1 cm 2), a análise é estendida para considerar perdas de eficiência para células de áreas maiores e mostra que a condutividade do ânodo transparente é, então, o parâmetro de materiais dominante que afeta as perdas de eficiência de R s. Um modelo é desenvolvido que utiliza tamanhos de células e condutividades de ânodo para prever a resposta corrente–tensão em função das perdas resistivas. Os resultados mostram que as perdas devido a R s permanecem mínimas até que áreas de células relativamente grandes (>0,1 cm 2) sejam utilizadas. Finalmente, os efeitos de R s em um cenário projetado de OPV de alta eficiência são avaliados, com base no objetivo de eficiências de células >10%. Aqui, os efeitos da otimização de R s permanecem modestos; no entanto, agora há perdas mais pronunciadas devido ao tamanho da célula, e é mostrado como essas perdas podem ser mitigadas usando ânodos de maior condutividade.
Servaites et al. (Qui,) estudaram esta questão.