L’elemento chiave di una cella fotovoltaica a semiconduttore organico è la presenza di uno strato attivo chiamato “eterogiunzione distribuita”. Questo strato attivo contiene una miscela di materiali organici di tipo p (caricato positivamente) e di tipo n (caricato negativamente) , che viene ottenuto mediante un processo di separazione di fase e forma una rete in cui si “incastrano” zone di tipo p e di tipo n.

In questo modo si può convertire la luce in energia elettrica, all’interno di una cella, nelle seguenti quattro fasi successive:

la luce viene assorbita principalmente nel polimero semiconduttore e genera cariche libere che si diffondono verso l’interfaccia donatore-accettore
le cariche elettriche libere create vengono separate dall’interfaccia donatore-accettore
le cariche vengono trasportate agli elettrodi della cella fotovoltaica
le cariche vengono raccolte dal circuito esterno per produrre la corrente elettrica

Ciascuno stadio comprende meccanismi fisici fondamentali che contribuiscano alla prestazione complessiva della cella. Les principaux paramètres sont les niveaux d’énergie électronique et le spectre d’absorption du polymère semi-conducteur, les propriétés électroniques de l’interface Donneur/Accepteur, le processus de transport des charges libres et les interfaces entre la couche active et les électrodes. I parametri principali sono i livelli energetici elettronici e lo spettro di assorbimento del semiconduttore polimero, le proprietà elettroniche del donatore interfaccia / accettore, il processo di trasporto di cariche libere e l’interfaccia tra lo strato attivo e gli elettrodi.

I vantaggi e la differenziazione dei moduli fotovoltaici organici rispetto ad altre tecnologie sono numerosi. Tali vantaggi derivano dal substrato organico (plastica) e dal processo di fabbricazione a stampa: