从而形成单线态或三线态激子
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S1---- S0 + hv1 如果激发单线态分子的电子经受一个自旋转变，就产生了一个激发三线 态分子
S1----- T1 从激发三线态回到基态被称为磷光
T1------ S0 + hv2 如果两个激发三线态分子彼此十分靠近，引起电子自旋的转变，一个分 子变成单线激发态，而另一个回到基态 T1 + T1 ------ S0 +S1 (三线态-三线态湮灭) 两个相同邻近的分子或在同一个分子上的两个相邻同样的发色团，其中 一个处于基态，而另一个在激发态，能够偶合形成一个激发的二聚体被 称为基激子。 S1 + S0 ------ (S0S1)* (基激子) 如果上述偶合激发单元由不同的分子或官能团组成，就称为基激复合物。
（3） 在光照射结束时，光电流衰减时间从毫秒到几秒，除 了直接的电子-空穴复合外，电子和空穴直接转移产生能量， 从而形成单线态或三线态激子，它们的辐射衰减伴随着大量 光子的释放，从而易于与相反电荷复合。
（4） 为了到达各自的收集电极，电子和空穴要穿过有机半 导体层与金属电极界面上的势垒（产生串联电阻Rs）。 激 子和自由载流子在有机材料中的传输常常要从一个分子跃迁 到另一个分子。因此 ，分子之间结合紧密有利于缩短载流子 的跃迁距离，因此，平面型分子比三维立体形分子更有利于 载流子的传输。
要提高填充因子就要降低串联电阻，可以在器件制作 时将膜的厚度变薄，提高膜的质量。在ITO与活性层之间 引入PEDOT：PSS薄层可以明显提高填充因子，因为 PEDOT:PSS的能级介于ITO与电子给体的HOMO之间， 有利于空穴的传输，减少串联电阻。在阴极与活性层之间 引入LiF或Ba也可以提高填充因子。这是因为，这些材料 的引入能使阴极与受体的LUMO能形成欧姆接触，减少了 串联电阻。
光生载流子的传输，复合与收集
电荷迁移数（） （1） 在聚合物中，载流子的迁移率一般很低（10-4 cm2V-1s-1）；电荷的迁移数随着温度或场强的增大而 增大。 （2）从电分离到被电极收集的过程中，电荷传输受 到复合的影响，特别是一种材料既充当电子传输又充 当空穴传输材料时。 载流子在传输过程中与原子或离 子的相互作用将减缓运动速度，从而使其电流受到限 制。
光子的吸收
在大多数有机/聚合物器件中，只有一小部分入射光被 器件吸收，主要是因为：1）多数聚合物半导体的能隙大 于2 eV, 所以只能吸收地面上大约30%的太阳辐射。 2） 有机层太薄，激子的迁移要求膜厚约100 nm 。有机/聚 合物材料的吸收要比硅高得多，如果用背反射电极，并 覆盖100 nm厚的聚合物膜，则吸收率可以达到60-90%。 3）反射损失（在有机太阳能电池工艺中，使用减反射涂 层效果非常好）。
太阳能电池的J-V 特性 太阳能电池的输出特性一般用电流-电压（J-
V）曲线表示：
开路电压
光电池的外回路断开，在光电池中产生的载流子全部在异 质结附近积累，最大限度来补偿结点的接触势垒，于是产生 了数值最大的光生电动势。
有机聚合物光电池的开路电压与给体和受体的材料种类， 混合时的浓度，器件的电极结构等因数有关。对于结构是 ITO/Polymer/Metal 的电层聚合物电池，其开路电压由正 负电极的功函数差产生。对于给体-受体异质结型太阳能电池， 其开路电压来源于电子给体最高占有轨道HOMO与电子受体 最底空轨道LUMO的能级差。
短路电流
短路电流密度是指的是在太阳能电池正负极短路时的电流。 此时，被异质结分开的载流子将不可能在异质结处积累，而 全部流经外回路，因此，产生了最大的光生电流。
短路电流与器件的制作工艺有密切关系，良好的制作工艺 能形成高性能的膜，从而减少了电池的串联电阻，增加短路 电流。
不同比例的给体和受体材料，能产生不同的空穴与电子的 传输通道，能改变短路电流。
不同的溶剂，能影响共混材料的分子堆积形态，也能影响 器件的性能。
不同的后处理方法，特别是热处理对聚合物给体的性能有 很大影响，从而能影响短路电流。例如，热处理可以增加聚 （3-烷基噻吩）电池的短路电流。
短路电流还随着入射光强的增强而增大，如果是线性增长， 可以说明电池是给体与受体的单分子复合。
短路电流
聚合物太阳能电池
第一个太阳能电池：1954年，贝尔实验室 第一代：基于无机半导体晶片，采用多晶，单晶硅及GaAs晶 体等。 第二代：基于薄膜技术，主要采用多晶硅，非晶硅，碲化镉 等。 第三代：叠层太阳能电池，染料敏化纳米晶太阳能电池，有 机聚合物太阳能电池等
分子吸收光子后到激发单线态，最后回到基态，发出荧光
The external quantum efficiency (EQE) of a device is defined by the ratio of the collected electrons to the incident photons.
PAM1.5G= 100 mW/cm2
AM为大气质量，是指太阳光束穿过大气层的光学路径， 以该光学路径与太阳在天顶时其光束到达海平面所通过的 光学路径的比值表示
激子扩散
光生激子必须扩散到给体/受体界面，才能发生电荷分 离，如果激子在扩散过程中复合就会造成能量的损失。激 子在聚合物中的扩散距离约为10 nm. 但有些染料，如苝， 其激子扩散长度可达几百纳米。
电荷分离
电荷分离就是指激子离解成自由载流子：电子和空穴。 通常发生在有机半导体/金属界面，聚合物/金属界面， 或发生在具有较大亲合势（EA）和离解势（IA）的材 料界面。对于前者被称为电子接受体，而后者被称为电 子给予体。如果EA和IA不是很大，激子会跃迁到低能 隙的材料上而不是发生电荷分离，最后激子将复合，对 光生电流没有贡献。
填充因子（Fill Factor, FF）
填充因子定义为光电池提供最大功率与JscVoc 之比。 没有量纲。它表示的是光电池能够对外提供最大功率 的能力，是全面衡量太阳能电池品质的参数，由电池 的串联电阻（Rs）和并联电阻（Rsh）决定。
FF=1意味着是理想的太阳能电池特性，一般说来， FF均小于1。
S1----- T1 从激发三线态回到基态被称为磷光
T1------ S0 + hv2 如果两个激发三线态分子彼此十分靠近，引起电子自旋的转变，一个分 子变成单线激发态，而另一个回到基态 T1 + T1 ------ S0 +S1 (三线态-三线态湮灭) 两个相同邻近的分子或在同一个分子上的两个相邻同样的发色团，其中 一个处于基态，而另一个在激发态，能够偶合形成一个激发的二聚体被 称为基激子。 S1 + S0 ------ (S0S1)* (基激子) 如果上述偶合激发单元由不同的分子或官能团组成，就称为基激复合物。
（3） 在光照射结束时，光电流衰减时间从毫秒到几秒，除 了直接的电子-空穴复合外，电子和空穴直接转移产生能量， 从而形成单线态或三线态激子，它们的辐射衰减伴随着大量 光子的释放，从而易于与相反电荷复合。
（4） 为了到达各自的收集电极，电子和空穴要穿过有机半 导体层与金属电极界面上的势垒（产生串联电阻Rs）。 激 子和自由载流子在有机材料中的传输常常要从一个分子跃迁 到另一个分子。因此 ，分子之间结合紧密有利于缩短载流子 的跃迁距离，因此，平面型分子比三维立体形分子更有利于 载流子的传输。
要提高填充因子就要降低串联电阻，可以在器件制作 时将膜的厚度变薄，提高膜的质量。在ITO与活性层之间 引入PEDOT：PSS薄层可以明显提高填充因子，因为 PEDOT:PSS的能级介于ITO与电子给体的HOMO之间， 有利于空穴的传输，减少串联电阻。在阴极与活性层之间 引入LiF或Ba也可以提高填充因子。这是因为，这些材料 的引入能使阴极与受体的LUMO能形成欧姆接触，减少了 串联电阻。
光生载流子的传输，复合与收集
电荷迁移数（） （1） 在聚合物中，载流子的迁移率一般很低（10-4 cm2V-1s-1）；电荷的迁移数随着温度或场强的增大而 增大。 （2）从电分离到被电极收集的过程中，电荷传输受 到复合的影响，特别是一种材料既充当电子传输又充 当空穴传输材料时。 载流子在传输过程中与原子或离 子的相互作用将减缓运动速度，从而使其电流受到限 制。
光子的吸收
在大多数有机/聚合物器件中，只有一小部分入射光被 器件吸收，主要是因为：1）多数聚合物半导体的能隙大 于2 eV, 所以只能吸收地面上大约30%的太阳辐射。 2） 有机层太薄，激子的迁移要求膜厚约100 nm 。有机/聚 合物材料的吸收要比硅高得多，如果用背反射电极，并 覆盖100 nm厚的聚合物膜，则吸收率可以达到60-90%。 3）反射损失（在有机太阳能电池工艺中，使用减反射涂 层效果非常好）。
太阳能电池的J-V 特性 太阳能电池的输出特性一般用电流-电压（J-
V）曲线表示：
开路电压
光电池的外回路断开，在光电池中产生的载流子全部在异 质结附近积累，最大限度来补偿结点的接触势垒，于是产生 了数值最大的光生电动势。
有机聚合物光电池的开路电压与给体和受体的材料种类， 混合时的浓度，器件的电极结构等因数有关。对于结构是 ITO/Polymer/Metal 的电层聚合物电池，其开路电压由正 负电极的功函数差产生。对于给体-受体异质结型太阳能电池， 其开路电压来源于电子给体最高占有轨道HOMO与电子受体 最底空轨道LUMO的能级差。
短路电流
短路电流密度是指的是在太阳能电池正负极短路时的电流。 此时，被异质结分开的载流子将不可能在异质结处积累，而 全部流经外回路，因此，产生了最大的光生电流。
短路电流与器件的制作工艺有密切关系，良好的制作工艺 能形成高性能的膜，从而减少了电池的串联电阻，增加短路 电流。
不同比例的给体和受体材料，能产生不同的空穴与电子的 传输通道，能改变短路电流。
不同的溶剂，能影响共混材料的分子堆积形态，也能影响 器件的性能。
不同的后处理方法，特别是热处理对聚合物给体的性能有 很大影响，从而能影响短路电流。例如，热处理可以增加聚 （3-烷基噻吩）电池的短路电流。
短路电流还随着入射光强的增强而增大，如果是线性增长， 可以说明电池是给体与受体的单分子复合。
短路电流
聚合物太阳能电池
第一个太阳能电池：1954年，贝尔实验室 第一代：基于无机半导体晶片，采用多晶，单晶硅及GaAs晶 体等。 第二代：基于薄膜技术，主要采用多晶硅，非晶硅，碲化镉 等。 第三代：叠层太阳能电池，染料敏化纳米晶太阳能电池，有 机聚合物太阳能电池等
分子吸收光子后到激发单线态，最后回到基态，发出荧光
The external quantum efficiency (EQE) of a device is defined by the ratio of the collected electrons to the incident photons.
PAM1.5G= 100 mW/cm2
AM为大气质量，是指太阳光束穿过大气层的光学路径， 以该光学路径与太阳在天顶时其光束到达海平面所通过的 光学路径的比值表示
激子扩散
光生激子必须扩散到给体/受体界面，才能发生电荷分 离，如果激子在扩散过程中复合就会造成能量的损失。激 子在聚合物中的扩散距离约为10 nm. 但有些染料，如苝， 其激子扩散长度可达几百纳米。
电荷分离
电荷分离就是指激子离解成自由载流子：电子和空穴。 通常发生在有机半导体/金属界面，聚合物/金属界面， 或发生在具有较大亲合势（EA）和离解势（IA）的材 料界面。对于前者被称为电子接受体，而后者被称为电 子给予体。如果EA和IA不是很大，激子会跃迁到低能 隙的材料上而不是发生电荷分离，最后激子将复合，对 光生电流没有贡献。
填充因子（Fill Factor, FF）
填充因子定义为光电池提供最大功率与JscVoc 之比。 没有量纲。它表示的是光电池能够对外提供最大功率 的能力，是全面衡量太阳能电池品质的参数，由电池 的串联电阻（Rs）和并联电阻（Rsh）决定。
FF=1意味着是理想的太阳能电池特性，一般说来， FF均小于1。