在2000年Duffy et al介紹了電荷抽?。–E）技術(shù)，來(lái)測量染料敏化太陽(yáng)能電池中的電荷載流子密度。Shuttle et al將電荷提?。–E）技術(shù)頻繁用于有機太陽(yáng)能電池，來(lái)測量不同光強下的電荷載流子密度。它有時(shí)也被稱(chēng)為光誘導電荷抽?。≒ICE）或時(shí)間分辨電荷提?。═RCE）。當使用負向抽取電壓時(shí)，它被稱(chēng)為偏置放大電荷提?。˙ACE）。
CE測試信號示意圖 圖1. 典型電荷提取CE測試曲線(xiàn) 分析參數：光生電荷的密度、傳輸和復合在CE實(shí)驗中，太陽(yáng)能電池在脈沖光照下，并加載開(kāi)路電壓Voc，使器件沒(méi)有電流產(chǎn)生，在這種狀態(tài)下，光產(chǎn)生的所有電荷載流子都會(huì )復合。在t=0時(shí)，關(guān)閉光照，同時(shí)電壓被設置為零（或反向偏置），電荷載流子由內建電場(chǎng)抽取并產(chǎn)生電流。計算提取電流對時(shí)間的積分得到抽取的電荷量，根據圖2可計算電荷載流子密度。 圖2 其中d為器件厚度，q為單位電荷，te為抽取時(shí)間（通常1ms足夠），j（t）為瞬態(tài)電流密度，Cgeom是幾何電容，Va是提取前施加的電壓（在大多數情況下為Voc） , Ve是提取電壓，需要減去電容容納的電荷，因為只有器件主體內部的電荷載流子密度才有意義。 當實(shí)驗中，在脈沖光照關(guān)閉和電荷提取之間設定不同的延遲時(shí)間，CE也可用于研究載流子的復合特性，該技術(shù)與之前描述的OTRACE的CELIV非常相似。 圖3.顯示了各種不同光強下電荷抽取的仿真結果。改變遷移率或復合前因子的變化、開(kāi)路電壓Voc，對電荷載流子密度與Voc的關(guān)系沒(méi)有重大影響?；疑毦€(xiàn)是假設電子和空穴密度相等的零維模型中理論上的開(kāi)路電壓。在較高的光強度下，該趨勢與簡(jiǎn)單模型非常吻合；在低光強度下，由于電子和空穴的空間分離顯著(zhù)，零維模型失效。 圖3. 針對定義的所有情況下不同光強（以及 VOC）的電荷提取模擬。根據圖2.方程對電流隨時(shí)間積分，以獲得電荷載流子密度（減去電容上的電荷）。光強度變化五個(gè)數量級?；揖€(xiàn)是零維模型中 N = P 的理論 VOC。（F） 提取最高光強下的電荷載流子密度?；揖€(xiàn)表示從模擬電荷載流子分布獲得的開(kāi)路時(shí)光生電荷的有效量。
在“深陷阱"例子（c）中，具有類(lèi)似的 n 與 Voc 曲線(xiàn)。然而，“淺陷阱"（c）會(huì )導致抽取電荷的密度更高。被俘獲的電荷載流子被“保護"免于復合。因此，更高的電荷密度可以在Voc處累積。在“non-aligned接觸"（a）情況下的 Voc 較低。要達到相同的 Voc，需要更多的電荷。它與理想的灰色曲線(xiàn)相差甚遠。串聯(lián)電阻（d）對提取的電荷沒(méi)有影響，提取電流減慢，但電流積分保持不變。有趣的是，在"高摻雜密度"（e）情況下，電荷載流子密度要高得多。該器件是p型摻雜的，因此與未摻雜的情況相比，光照下的電子更少。在光照條件下，與未摻雜的情況相比，耗盡區域變得更小，可以積累更多的空穴。
