One of the limiting factors in the power conversion efficiency of organic solar cells is
the open circuit voltage. In the highly efficient non fullerene acceptor PM6:Y6 organic
solar cells, open circuit voltage is still below that of inorganic solar cells. This thesis
investigates the quantum efficiency of PM6:Y6 organic solar cells under various applied
biases, including open circuit voltage, and at different temperatures, aiming to unravel
the underlying mechanisms governing their behaviour. Notably, this study observes
significant photo-current under forward bias conditions, extending beyond the open
circuit voltage. Subsequent comparison of experimental data with kinetic Monte Carlo
and Drift Diffusion simulations unveil the recombination kinetics surrounding the open
circuit regime, demonstrating a clear dependence of geminate recombination on both bias
voltage and temperature. With the maximum geminate recombination peak occurring
at the open circuit voltage, suggesting a dependency in free charge generation, on these
parameters.Um dos fatores limitantes na eficiência de conversão energética das células solares orgânicas
é a tensão de circuito aberto. Nas células solares orgânicas PM6:Y6 de alta eficiência
com o aceitador não-fullereno, a tensão de circuito aberto ainda está abaixo da tensão
das células solares inorgânicas. Esta dissertação tem como objetivo investigar a eficiência
quântica das células solares orgânicas PM6:Y6 sob diversas tensões, incluindo a de circuito
aberto, e a diferentes temperaturas, com o objetivo de entender os mecanismos que
governam o comportamento destas células. Neste estudo, observa-se uma foto-corrente
significativa sob condições de polarização direta, estendendo-se além da tensão de circuito
aberto. A subsequente comparação dos dados experimentais com simulações de Monte
Carlo cinético e Drift Diffusion revelam as cinéticas de recombinação em torno do regime
de circuito aberto, demonstrando uma clara dependência da recombinação geminada
tanto no campo elétrico como na temperatura. O máximo da recombinação geminada
ocorre na tensão de circuito aberto, sugerindo uma dependência na geração de cargas
livres nestes parâmetros
