總體異質接面(bulk heterojunction)有機太陽能電池的吸收層，是由有機高分子與碳60衍生物混合而成交錯的奈米網路。控制吸收層的奈米結構是光效率轉換最重要的因素，一般經由熱退火或溶劑退火塗布的吸收層來進行。在退火過程，吸收層會經歷複雜的相變化、偏析、有機高分子的結晶化等等過程，而這些過程往往同時發生，也很難直接與元件特性作關聯。此外，有機光伏元件的最佳化，往往需要相當多的實驗來進行，而實驗參數會互相影響。本研究提出一即時量測技術，藉由直接量測元件退火過程的光伏參數變化，推測退火過程的相變化行為，並發現許多在一般後製程材料分析很難發現的細節。藉由即時光伏電性的觀察，發現元件退火過程可以被清楚的解析成五個階段，透過這幾個階段的控制，可以有效的最佳化元件與建立退火過程的模型，直接地將元件的電特性與材料特性進一步連結。

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即時量測系統應用在退火過程中可即時監測元件的光電特性參數，例如可以藉由此技術比較不同製程條件之元件在退火過程中的差異性，溶劑退火之元件因為 P3HT 的預先排列，短路電流在退火前後幾乎不變，可以觀察到短路電流隨著升降溫度變化，也可以觀察到經過溶劑退火的元件雖然會有較小的開路電壓，但經過熱退火後，會回復到與參考元件有相當的大小。此外，我們觀察到一有趣的現象，當退火溫度超過 127 oC 時，開路電壓往往可以達到 0.63 V，但若退火溫度低於 127 oC，即使延長退火時間，開路電壓也不會有所改善而低於退火前的值。推測這與P3HT的玻璃轉換溫度有關。更進一步，我們利用即時量測技術配合空間電荷限制電流模型擷取出電子和電洞遷移率在退火過程中的變化，得到相分離過程中電洞和電子遷移率變化所需要的活化能，提供了元件物理更深入的觀察。