有机太阳能电池(OSCs)(5)

太阳能电池的电流密度-电压（J-V）曲线
开路电压（Voc）是指在没有电流回路（正负电极断路）时经过光照后器件产生的电压，即太阳能电池的最大输出电压，单位为V；开路电压由给体的HOMO能级和受体的LUMO能级的能级差决定。短路电流（Jsc）是指在外加电场为零时，受光照的器件在形成回路（正负电极短路）时所能产生的电流，即太阳能电池的最大输出电流；单位为A/cm2或mA/cm2。短路电流可根据J-V曲线中，电压为0时的电流值获得。理论上，吸收的光子越多，短路电流越大。填充因子（FF）是电池具有最大输出功率时的电流和电压的乘积与短路电流和开路电压乘积的比值，理论最大值为1。能量转换效率（PCE）是指太阳能电池将太阳能转化为电能的效率，是输出功率（Pm）与入射光功率（Pin）的比值。

式中Voc是在开路时的光电压；Jsc是在零电压时的电流密度，即短路电流密度；FF为填充因子。当入射光为AM 1.5太阳光时辐射照功率为Pin = 100 mW/cm2，这也是实验室实验条件下的常用模拟光照辐射照功率。

有机太阳能电池的器件结构和工作原理
有机太阳能电池的工作原理主要包括四个重要步骤：（1）活性层吸收光子并产生激子；（2）激子扩散到给受体界面层；（3）激子在界面层分离成正负电荷，并迁移至正负电极；（4）正负电极收集正负电荷。
有机太阳能电池的器件结构可以分为单层Schottky器件、双层异质结器件、体异质结器件和叠层器件等。