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光生电荷产生范围很宽且可调，[4] 而且载流子迁移率高，扩散长度可达几微米。[5–7] 在任何光收集装置中，合适的接触对于有效收集光生电荷并将其输送到外部电路都至关重要。接触负责提供内在不对称性，以产生提取光生载流子的驱动力；[8] 这种内在不对称性可以通过动力学选择性（扩散控制）或电极之间的能量失配（漂移控制）来建立。一般的薄膜太阳能电池由活性层、夹在空穴提取阳极接触和电子提取阴极接触之间组成。在光照下，活性层内产生的电荷载流子将漂移扩散到接触处，并通过内在不对称性被提取，从而产生净光电流。有机太阳能电池的特点是载流子迁移率低、扩散长度短，因此需要在活性层上建立强大的内建电场以提高电荷提取率并避免复合。[9–11] 该电场由内建电位V bi (或接触电位) 引起，该电位源于阳极和阴极之间的功函数差异，由于有机半导体的介电常数相对较低，因此基本上不受屏蔽。相反，在钙钛矿太阳能电池中，载流子扩散长度为几微米，在没有电场的情况下，光生电荷应该能够毫不费力地穿过 200–500 纳米的活性层而不会复合。因此，只要能确保接触处的动力学选择性[12]，电荷收集预计将由扩散控制[8,13]，人们正在沿着这个思路达成共识。通过在电极和活性层之间采用单独的电荷传输层 (CTL) 来实现动力学选择性，从而形成 n–i–p 或 p–i–n 型器件架构，其中阳极处为空穴传输层 (HTL，p 层)，阴极处为电子传输层 (ETL，n 层)。在理想情况下，这些层能够传导多数载流子，同时防止少数载流子的提取，从而为扩散驱动的电荷收集创建优先方向。在这种电荷提取要求的框架内，对于内置电位的确切作用以及负责电荷提取的驱动力的确切性质仍然存在一些猜测。
钙钛矿太阳能电池的潜力
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