Charge Transport and Photocurrent Generation in Poly(3-hexylthiophene): Methanofullerene Bulk-Heterojunction Solar Cells

光电流 材料科学 退火(玻璃) 电子迁移率 聚合物太阳能电池 光电子学 结晶度 光电导性 接受者 载流子 有机太阳能电池 异质结 能量转换效率 太阳能电池 分析化学(期刊) 凝聚态物理 聚合物 化学 有机化学 复合材料 物理
作者
Valentin D. Mihailetchi,Hua Xie,Bart de Boer,L. Jan Anton Koster,P. W. M. Blom
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:16 (5): 699-708 被引量:1267
标识
DOI:10.1002/adfm.200500420
摘要

The effect of controlled thermal annealing on charge transport and photogeneration in bulk-heterojunction solar cells made from blend films of regioregular poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and methanofullerene (PCBM) has been studied. With respect to the charge transport, it is demonstrated that the electron mobility dominates the transport of the cell, varying from 10–8 m2 V–1 s–1 in as-cast devices to ≈3 × 10–7 m2 V–1 s–1 after thermal annealing. The hole mobility in the P3HT phase of the blend is dramatically affected by thermal annealing. It increases by more than three orders of magnitude, to reach a value of up to ≈ 2 × 10–8 m2 V–1 s–1 after the annealing process, as a result of an improved crystallinity of the film. Moreover, upon annealing the absorption spectrum of P3HT:PCBM blends undergo a strong red-shift, improving the spectral overlap with solar emission, which results in an increase of more than 60 % in the rate of charge-carrier generation. Subsequently, the experimental electron and hole mobilities are used to study the photocurrent generation in P3HT:PCBM devices as a function of annealing temperature. The results indicate that the most important factor leading to a strong enhancement of the efficiency, compared with non-annealed devices, is the increase of the hole mobility in the P3HT phase of the blend. Furthermore, numerical simulations indicate that under short-circuit conditions the dissociation efficiency of bound electron–hole pairs at the donor/acceptor interface is close to 90 %, which explains the large quantum efficiencies measured in P3HT:PCBM blends.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
消逝发布了新的文献求助10
1秒前
sjh完成签到,获得积分10
1秒前
柳相赫发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
传奇3应助ttgx采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
pyb0919发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
562完成签到 ,获得积分10
3秒前
小兔子乖乖完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
852应助缥缈浩然采纳,获得30
5秒前
随遇而安发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
zorajy发布了新的文献求助10
10秒前
jingmishensi发布了新的文献求助10
10秒前
lx发布了新的文献求助10
10秒前
Achy完成签到,获得积分20
13秒前
今后应助随遇而安采纳,获得10
13秒前
香蕉觅云应助yang采纳,获得10
13秒前
搜集达人应助chiily采纳,获得10
16秒前
Orange应助77采纳,获得10
16秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
田様应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
茉莉花素应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7345566
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8957813
关于积分的说明 19021817
捐赠科研通 6996856
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219980
关于科研通互助平台的介绍 2384901
邀请新用户注册赠送积分活动 2200252