层叠

制造聚合物太阳能电池通常使用溶解在有机溶剂中的聚合物，其通过印刷或涂布方法转移到基底上。材料按照一定的顺序加入层中以构建太阳能电池堆。太阳能电池堆中所需的材料是：中心活性（光吸收）层，其将入射的光子转化为单独的电子和空穴，在有源层的每一侧上的选择性电荷传输层，仅允许电子（ETL）或空穴（HTL）通过，最后用于从太阳能电池提取电荷的两个电极，其中至少一个电极具有透明度要求，使得光可以通过并到达有源层。

图1：有机太阳能电池的层。

几何形状

聚合物太阳能电池通常基于太阳能电池堆的几何分为两组。正常和反转几何。
两种几何形状的定义位于充电流的方向之内。在正常几何形状的太阳能电池中，衬底和其上的透明电极是正电极，其中的光通过衬底和该电极被吸收在有源层中。顶电极然后是负电极。在反转的几何形状中，两个电极和电荷选择层被切换，使得衬底上的透明电极是负电极，在它和有源层之间具有ETL层，而顶部电极是具有HTL层与其活动层之间。

图2：正常和反向几何太阳能电池的能量水平。

活动层

活性层由聚合物太阳能电池中的两个组分组成。吸收光的供体和从激子结合的电子空穴中提取电子的受体，导致在有源层的受主相中的电子行进和在供体相中行进的空穴。为了成功地发生，施主材料中的激子的低寿命需要施主 - 受主边界，激子可在约10nm内破裂。此外，由于空穴和电子必须从有源层向电极行进，供体和受体的畴需要连接在互连的网络中，从而允许有效解离激子并有效地将电荷载体传输到相应的电极。

传输层

传输层基于能够由于能级的适当定位而能够主要传送电子或空穴的能力的材料。空穴传输材料的实例包括聚合物基聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT：PSS）和金属氧化物如氧化钼（MoOx）。经常使用的电子传输层的实例是氟化锂（LiF），钙（Ca）和金属氧化物如氧化锌（ZnO）和氧化钛（TiO）。

电极

最常用的电极材料是铟锡氧化物（ITO），由于高光传输结合低电阻; 在玻璃上，<10欧姆/平方米的传输> 85％。经常被看见。选择电极的主要问题是找到具有合适能级的电极，其中一个电极是透明的，以允许足够的光进入太阳能电池。PEDOT：PSS是一种已经开始变得流行的材料，因为它可以作为电极使用，因为它可以被掺杂以允许超过500 Scm的电导率> 80％的透射率。掺杂的PEDOT：PSS溶液倾向于允许在柔性衬底上更容易地制造，因为与ITO电极相比，基于聚合物的膜对于弯曲具有更好的耐受性。

基板

当制造聚合物太阳能电池时，用于支撑层状太阳能电池堆的基板可以分为玻璃和塑料两个不同的组。两种最常用的类型是用于实验室规模生产中使用ITO透明电极的浮动玻璃基板和用于升高的柔性PET箔，其集中在制造上，其中透明电极为ITO或玻璃基板或印刷的透明电极。

作者
    Henrik Friis Dam ，Thue Trofod Larsen-Olsen