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Understanding the correlation between energy-state mismatching and open-circuit voltage loss in bulk heterojunction solar cells

引用

Carbon Energy 2024年第5期6卷 164-174页

作者： Hyun-Seock Yang Danbi Kim Chang-Mok Oh vellaiappillai tamilavan Pesi MHangoma Hojun Yi Bo RLee Insoo Shin In-Wook Hwang Sung Heum Park Pukyong National University BusanRepublic of Korea Clarendon Laboratory University of OxfordOxfordUK Institute of Energy Transport and Fusion Research Pukyong National UniversityBusanRepublic of Korea Advanced Photonics Research Institute Gwangju Institute of Science and TechnologyGwangjuRepublic of Korea Department of Chemical and Biomolecular Engineering Tandon School of EngineeringNew York UniversityBrooklynNew YorkUSA

Photoinduced intermolecular charge transfer(PICT)determines the voltage loss in bulk heterojunction(BHJ)organic photovoltaics(OPVs),and this voltage loss can be minimized by inducing efficient PICT,which requires energy-state matching between the donor and acceptor at the BHJ ***,both geometrically and energetically accessible delocalized state matching at the hot energy level is crucial for achieving efficient *** this study,an effective method for quantifying the hot state matching of OPVs was *** degree of energy-state matching between the electron donor and acceptor at BHJ interfaces was quantified using a mismatching factor(MF)calculated from the modified optical density of the ***,the correlation between the open-circuit voltage(Voc)of the OPV device and energy-state matching at the BHJ interface was investigated using the calculated *** OPVs with small absolute MF values exhibited high Voc *** result clearly indicates that the energy-state matching between the donor and acceptor is crucial for achieving a high Voc in *** the MF indicates the degree of energy-state matching,which is a critical factor for suppressing energy loss,it can be used to estimate the Voc loss in OPVs.

关键词： bulk heterojunction open circuit voltage organic photovoltaics photoinduced charge transfer voltage loss

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