INFLUENCE OF LIGHT ABSORPTION PROFILE ON THE PERFORMANCE OF ORGANIC PHOTOVOLTAICS

Author:

Mohamed Abdul Halim Ikram,Inche Ibrahim Mohd LukmanORCID

Abstract

We investigate how an enhanced light absorption at a specific position inside the active layer affects the performance of organic photovoltaic cells (OPVs), namely the short-circuit current density ( ), the open-circuit voltage ( ), the fill factor (FF), and the power conversion efficiency (PCE). The performance is calculated using an updated version of a previously published analytical current-voltage model for OPVs, where the updated model allows the light absorption profile to be described by any functions provided that analytical solutions can be produced. We find that the light absorption profile affects the performance through the drift current. When the mobility imbalance is not very high (when the ratio of the mobility of the faster carrier type to the mobility of the slower carrier type is less than about ), the PCE is maximized when the light absorption is concentrated at the center of the active layer. When the mobility imbalance is very high (when the ratio of the mobility of the faster carrier type to the mobility of the slower carrier type is more than approximately ), the PCE is maximized when the light absorption is concentrated near the electrode collecting the slower carrier type. Therefore, it is important to ensure that the light absorption profile is properly tuned so that the performance of OPVs is maximized. Moreover, any efforts that we make to improve the performance should not lead to a light absorption profile that would actually impair the overall performance. ABSTRAK: Kajian ini menilai bagaimana penyerapan cahaya yang tinggi pada bahagian tertentu lapisan aktif mempengaruhi prestasi sel fotovoltaik organik (OPV), iaitu ketumpatan arus litar pintas (Jsc), voltan litar terbuka (Voc), faktor pengisian (FF), dan kecekapan penukaran kuasa (PCE). Prestasi dikira mengguna pakai model terkini yang diperbaharui dari model asal analitikal OPV voltan-arus, di mana model ini membenarkan mana-mana profil penyerapan cahaya digunakan asalkan penyelesaian analitikal terhasil.  Dapatan kajian mendapati profil penyerapan cahaya mempengaruhi prestasi berdasarkan arus hanyut. Apabila ketidakseimbangan pergerakan caj tidak begitu tinggi (di mana nisbah pergerakan pembawa caj laju kepada perlahan adalah kurang daripada 103), PCE menjadi maksimum jika penyerapan cahaya bertumpu pada tengah lapisan aktif. Apabila ketidakseimbangan pergerakan caj sangat tinggi (di mana nisbah pergerakan pembawa caj laju kepada perlahan adalah lebih daripada 104), PCE menjadi maksimum jika penyerapan cahaya bertumpu pada elektrod yang mengutip pembawa caj perlahan. Oleh itu, kedudukan talaan profil penyerapan cahaya yang tepat adalah sangat penting bagi menentukan prestasi OPV dimaksimumkan. Tambahan, apa sahaja usaha penambahbaikan prestasi seharusnya tidak menyebabkan pengurangan keseluruhan prestasi profil penyerapan cahaya.

Publisher

IIUM Press

Subject

Applied Mathematics,General Engineering,General Chemical Engineering,General Computer Science

Cited by 1 articles. 订阅此论文施引文献 订阅此论文施引文献,注册后可以免费订阅5篇论文的施引文献,订阅后可以查看论文全部施引文献

同舟云学术

1.学者识别学者识别

2.学术分析学术分析

3.人才评估人才评估

"同舟云学术"是以全球学者为主线,采集、加工和组织学术论文而形成的新型学术文献查询和分析系统,可以对全球学者进行文献检索和人才价值评估。用户可以通过关注某些学科领域的顶尖人物而持续追踪该领域的学科进展和研究前沿。经过近期的数据扩容,当前同舟云学术共收录了国内外主流学术期刊6万余种,收集的期刊论文及会议论文总量共计约1.5亿篇,并以每天添加12000余篇中外论文的速度递增。我们也可以为用户提供个性化、定制化的学者数据。欢迎来电咨询!咨询电话:010-8811{复制后删除}0370

www.globalauthorid.com

TOP

Copyright © 2019-2024 北京同舟云网络信息技术有限公司
京公网安备11010802033243号  京ICP备18003416号-3