元件在不同照光強度下的表現

最後，我們探討高分子元件(MEH-PPV：PCBM)、小分子元件及疊層式元件在不同 照光強度下，對於元件的整體效率及電性上的表現有何影響。首先，在不同照度下三種 元件的 Voc 可以達到最大值時的照度均不一樣，由圖 4-13 可以發現，高分子元件 Voc 的最大值介於1~2.5 sun 之間，在照度大於 2.5 sun 後，其 Voc 值逐漸下降，而小分子元 件Voc 的最大值介於 1.5 ~ 4 sun 之間，在照度大於 4 sun 後，其 Voc 值逐漸下降，而疊 層式元件的Voc 則是在 3 sun 達到最大值之後逐漸下降，因此可以發現當高分子層疊接 小分子層為疊層元件後，其元件的Voc 在較強照度下，因為有越多的光能透過下層高分 子，上層元件能接收到更強的入射光，使得疊層元件其Voc 最大值因受到原本高分子元 件1~2.5 sun)與小分子元件(1.5 ~ 4 sun)的影響，而提升到 3 sun，並且在 3 sun 之後其下 降幅度很小(與高分子元件相比)。故可以推得高分子元件在疊層小分子元件後，使整體 疊層元件的Voc 在較高照度下有整體提升的現象。

圖4-13 高分子元件(MEH-PPV：PCBM)、小分子元件及疊層式元件在不同照光強度下

另外，不同照度對三種元件的光電轉換效率的影響也不同，由圖 4-14 可以發現高 分子元件的效率在1 sun 為最大值，小分子元件效率的最大值在 1.5 sun，而整體的疊層 式元件的效率則是在2 sun 達到最大值，可以觀察到疊層式元件與單一高分子或小分子 元件相比，其元件效率的最大值會因照度的增強而提升，推測是因為照度增強使得更多 的光透過高分子層，使小分子層能吸收更多的光強提升小分子層的效能，因而使得整體 疊層式元件的效率的最大值從原本單一高分子或小分子元件的1~1.5 sun 提升到 2 sun。

此為疊層式元件的優點，若未來能在太陽能電池元件上加上一些光學結構，能提升原入 射光的光強度，則疊層式元件比起單一層元件能有更好的提升效果。

圖4-14 高分子元件(MEH-PPV：PCBM)、小分子元件及疊層式元件在不同照光強度下 的效率與sun值的關係圖 (1 sun = 100 mW/cm²)

最後，我們觀察不同的照光強度對三種元件的短路電流(Jsc)有何影響，由圖 4-15 可以發現高分子元件、小分子元件及疊層式元件的短路電流在增強照光強度下均有相同 的現象，隨著照光強度的增強短路電流呈現線性提升的趨勢，另外由圖可以很明顯的觀 察到，在照光強度不斷增強的情況下，疊層式元件的短路電流會由單一高分子及小分子 元件較低的短路電流決定，更證明了我們在4.2 節所提到的疊層式元件所必須遵循的電 流匹配。

圖4-15 高分子元件(MEH-PPV：PCBM)、小分子元件及疊層式元件在不同照光強度下 的短路電流與sun值的關係圖 (1 sun = 100 mW/cm²)。