有机太阳能电池中电荷提取驱动力的研究：针对呈现 S 型电流-电压特性的太阳能电池的瞬态光电流测量

摘要 本研究通过展示具有意图 S 型电流-电压（J-V）特性的器件，考察了漂移和扩散在平面异质结有机太阳能电池中作为电荷载流子提取的驱动力。由于这些拐点与能量障碍相关，导致电场和电荷载流子密度梯度的重分布，因此适合用于研究电荷提取的极限。通过瞬态光电流实验监测这种重分布过程的动力学，其中在微秒到毫秒范围内测量光的方形脉冲对电流的响应。结合漂移-扩散模拟数据，我们展示了在提取障碍处电荷载流子的堆积以及在注入障碍情况下扩散对光电流的高贡献。这两种类型的障碍都导致 J-V 曲线中的 S 型拐点，并且可以通过应用上述方法将它们相互区分以及与其他 S 型拐点原因（例如，不平衡迁移率）区分开来。此外，在没有 S 型 J-V 曲线的接近开路的器件中研究电荷提取的驱动力也是有帮助的，以评估其电极是否经过优化.