In this article, the impact of surface recombination on the J–V characteristics of organic solar cells (OSC) was analyzed. The investigation was carried out using the drift-diffusion model in which the surface recombination of holes and electrons on both electrodes, anode and cathode, were taken into account through boundary conditions. In order to perceive the individual influence of the surface recombination, the equilibrium thermionic concentrations for holes and electrons on contact interfaces were neglected. As the reference point of our analysis, the measured In2O5Sn/ poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)/ poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl): indene-C60 bisadduct /Al solar cell J–V curve was reproduced by our model. The surface recombination velocities (SRVs) for electrons and holes on both contacts were further varied and J–V curves were generated. For simplicity, it was assumed that diffusion current dominates at contacts. For the sake of systematization, three categories of SRV values were introduced, S—small for blocking contact, L—large for conductive contact, and M—medium for contact which is neither blocking nor conductive. The analysis was conducted for different ratios of electron and hole mobilities. It was established that in order to obtain regular J-shape J–V characteristics in OSCs, both contacts should be conductive, for both holes and electrons. This implies that the concept of contact selectivity in OSCs should be reexamined in terms of its physical description and relation to the SRVs values.

中文翻译：

---

表面工艺对有机太阳能电池 J-V 特性的影响

在本文中，分析了表面复合对有机太阳能电池 (OSC) J-V 特性的影响。研究是使用漂移扩散模型进行的，其中通过边界条件考虑了阳极和阴极两个电极上空穴和电子的表面复合。为了感知表面复合的个体影响，忽略了接触界面上空穴和电子的平衡热离子浓度。作为我们分析的参考点，测得的 In2O5Sn/聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸盐）/聚（3-己基噻吩-2,5-二基）：茚-C60双加合物/Al太阳能电池J-V曲线由我们的模型再现。两个触点上电子和空穴的表面复合速度（SRV）进一步变化，并产生 J-V 曲线。为简单起见，假设扩散电流在触点处占主导地位。为了系统化，引入了三类SRV值，S-小为阻塞接触，L-大为导电接触，M-中为既不阻塞也不导电的接触。对不同的电子和空穴迁移率比率进行了分析。已经确定，为了在 OSC 中获得规则的 J 形 J-V 特性，对于空穴和电子，两个触点都应该是导电的。这意味着应该根据其物理描述和与 SRV 值的关系重新检查 OSC 中接触选择性的概念。假设扩散电流在触点处占主导地位。为了系统化，引入了三类SRV值，S-小为阻塞接触，L-大为导电接触，M-中为既不阻塞也不导电的接触。对不同的电子和空穴迁移率比率进行了分析。已经确定，为了在 OSC 中获得规则的 J 形 J-V 特性，对于空穴和电子，两个触点都应该是导电的。这意味着应该根据其物理描述和与 SRV 值的关系重新检查 OSC 中接触选择性的概念。假设扩散电流在触点处占主导地位。为了系统化，引入了三类SRV值，S-小为阻塞接触，L-大为导电接触，M-中为既不阻塞也不导电的接触。对不同的电子和空穴迁移率比率进行了分析。已经确定，为了在 OSC 中获得规则的 J 形 J-V 特性，对于空穴和电子，两个触点都应该是导电的。这意味着应该根据其物理描述和与 SRV 值的关系重新检查 OSC 中接触选择性的概念。和 M——既不阻塞也不导电的接触介质。对不同的电子和空穴迁移率比率进行了分析。已经确定，为了在 OSC 中获得规则的 J 形 J-V 特性，对于空穴和电子，两个触点都应该是导电的。这意味着应该根据其物理描述和与 SRV 值的关系重新检查 OSC 中接触选择性的概念。和 M——既不阻塞也不导电的接触介质。对不同的电子和空穴迁移率比率进行了分析。已经确定，为了在 OSC 中获得规则的 J 形 J-V 特性，对于空穴和电子，两个触点都应该是导电的。这意味着应该根据其物理描述和与 SRV 值的关系重新检查 OSC 中接触选择性的概念。