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瞬态光电流对有机薄膜光伏器件中肖特基接触的研究
引言
有机太阳能电池（organicsolarcells，OSC）是近年来发展迅速的太阳能转换器件，它具有轻薄柔性、低成本、可加工性强等优点。有机薄膜太阳能电池最核心的是界面物理效应，其中最重要的是肖特基（Schottky）接触。肖特基接触是有机太阳能电池中最常见的电子传输过程，影响着光伏器件的性能。为此，本文将从瞬态光电流角度对有机薄膜光伏器件中肖特基接触的研究进行探讨。
一、肖特基接触的基本原理
肖特基接触是半导体物理学中的基础概念，通常是由一种金属或半导体与非金属半导体材料构成。其基本原理是在非金属半导体材料表面会形成一个势垒，这一势垒导致电子在非金属半导体与金属之间发生偏压，并形成肖特基接口。
二、瞬态光电流的测量原理
瞬态光电流的测量是通过给材料施加一个短脉冲光源，测量在脉冲光源下的短脉冲光电流。瞬态光电流可以从器件响应中测量出器件中载流子的寿命、扩散长度和注入性能等信息。
三、肖特基接触中的异质结特性
肖特基接触是由金属电极和半导体材料组成的异质结，其电学性质取决于异质结界面能级的对齐。异质结中载流子的传输通常以热发射和扫描隧道发射为主，通常表现为电流性质。在有机太阳能电池中，用金属为电极所制成的有机/金属异质结便成为了肖特基结的标准模型。
四、瞬态光电流对有机薄膜光伏器件中肖特基接触的探究
然而随着复杂有机太阳能电池结构的出现，肖特基接触界面的研究也越来越重要。目前，人们常用瞬态光电流的测量方法来评估界面电子的输运性质。对于典型的有机/金属模型肖特基结来说，研究发现，肖特基界面的本征电荷转移时间约在0.1纳秒左右。其余复合事件被认为是大量载流子被激光光源激发，导致电子和空穴在短时间段内的非平衡性过程。在瞬态光电流测量中，测到的瞬态电流响应的上升时间与注入电子的动力学密切相关，这些电子被注入到材料内后，会与载流子发生相互作用，最终在电子-空穴复合或者被收集电极收集。
肖特基接触中，阻挡层和载流子传输中的局限性也是影响肖特基接触电子传输唯象的因素。阻挡层高度和载流子传输长度通常受到玻尔兹曼扫射限制。肖特基阻挡层高度与添加分子能级调节有关，电子传输长度取决于载流子过渡概率，即电场和局部化态密度。
结语：
本文针对有机太阳能电池中核心的界面肖特基接触问题进行了探究，重点研究了瞬态光电流测量方法在肖特基结中的应用。最终得出界面电子的传输性质由阻挡层高度、载流子过渡概率和局部化态密度决定。理解肖特基接触的电子传输唯象，对于进一步提高有机薄膜光伏器件的光电转换效率具有重要意义。