近年来，室内电子设备的日益遍及激发了对半永久性室内发电系统的需求。光伏是合适用于室内能量搜集的重要技能之一。有机光伏器材具有一起的光学特性（如高吸收系数、带隙可调）和其他特征（柔性、半透明），能很好地匹配以低光强、不同的输出光谱和漂亮为特征的室内光条件/环境。开展和研讨弱光光伏器材有必要精准丈量器材功能参数，最重要的包含能量转化功率（PCE），短路电流（Jsc），开路电压（Voc)，填充因子（FF）。但是，虽然有机光伏器材在规范光照下能够精确测得Jsc，在弱光下测验的Jsc却常常存在严峻高估的现象。该现象从未被重视，导致对弱光器材功能的评价和作业机制的剖析呈现了严峻错误。
西安交通大学金属资料强度国家重点试验室赵超博士和马伟教授剖析以为，决议电学边际奉献的要害物理参数是电压散布而不是电阻。跟着光照强度下降，光电流减小，器材边际的电压散布变宽，有用边际面积增大，导致器材的有用面积增大，形成弱光下Jsc高估。依据上述剖析，研讨团队提出等效电路模型，以研讨光照强度和器材外表电阻对电学边际效应的影响。核算和试验依据成果得出，当界面电阻为1MΩ/sq时，在规范光照下（1 sun），边际效应很小；但是，在低光照下（0.01 sun），边际效应将导致Jsc高估70%，PCE高估22%。该机制适用于一切类型的光伏器材，包含有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池和染料敏化太阳能电池。此外，电学边际效应通常被以为只发生在具有导电层的器材中，本研讨提醒非导电层的界面掺杂也能形成显着的电学边际效应：在0.01 sun光照下，Jsc高估51%，PCE高估15%。比较导电界面层，界面掺杂引起边际效应从未被重视，也极易被忽视。进一步研讨，团队发现跟着外表粗糙度的增大，界面电阻减小，导致更强的边际效应。依据以上成果，团队提出添加器材的有用面积、下降外表粗糙度、运用掩膜、规划无边际器材结构，以防止电学边际效应导致Jsc高估和PCE高估。该作业为电学边际效应的内涵机制及其对器材功能评价的影响供给了新见地，有利于促进室内光伏器材研讨范畴的健康开展。
(a)电学边际效应等效电路模型；(b)不同光照下，界面电阻导致Jsc高估；(c)不同活性层系统的Jsc高估现象
该研讨成果以《弱光器材中电学边际效应导致光电流高估》(Electrical edge effect induced photocurrent overestimation in low-light organic photovoltaics)为题发表于《焦耳》(Joule)。西安交大资料学院博士生周晓波为榜首作者。西安交大金属资料强度国家重点试验室赵超博士、马伟教授，华盛顿州立大学Brian A. Collins教授为一起通讯作者。西安交大金属资料强度国家重点试验室为榜首通讯单位。该作业合作者还包含西安交大金属资料强度国家重点试验室周科副教授和东华大学先进低维资料中心马在飞教授。
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