Analytical Model for Voltage-Dependent Photo and Dark Currents in Bulk Heterojunction Organic Solar Cells
Notice bibliographique
Résumé
A physics-based explicit mathematical model for the external voltage-dependent forward dark current in bulk heterojunction (BHJ) organic solar cells is developed by considering Shockley-Read-Hall (SRH) recombination and solving the continuity equations for both electrons and holes. An analytical model for the external voltage-dependent photocurrent in BHJ organic solar cells is also proposed by incorporating exponential photon absorption, dissociation efficiency of bound electron-hole pairs (EHPs), carrier trapping, and carrier drift and diffusion in the photon absorption layer. Modified Braun’s model is used to compute the electric field-dependent dissociation efficiency of the bound EHPs. The overall net current is calculated considering the actual solar spectrum. The mathematical models are verified by comparing the model calculations with various published experimental results. We analyze the effects of the contact properties, blend compositions, charge carrier transport properties (carrier mobility and lifetime), and cell design on the current-voltage characteristics. The power conversion efficiency of BHJ organic solar cells mostly depends on electron transport properties of the acceptor layer. The results of this paper indicate that improvement of charge carrier transport (both mobility and lifetime) and dissociation of bound EHPs in organic blend are critically important to increase the power conversion efficiency of the BHJ solar cells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».