Celdas solares orgánicas de alta eficiencia mejoradas mediante la incorporación de una capa intermedia de...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Electrónica orgánica y electrónica orgánica.
• La energía fotovoltaica es fotovoltaica.

Sus antecedentes:

• Las células solares de heterounión a granel (BHJ) son una prometedora tecnología de energía renovable.
• La mejora de la eficiencia de conversión de potencia (PCE) es crucial para la viabilidad comercial.
• Los PCE actuales de las células solares BHJ son limitados, lo que requiere estrategias de materiales avanzados.

Objetivo del estudio:

• Para mejorar el PCE de las células solares BHJ.
• Para investigar el efecto de una capa ultrafina de polielectrolito conjugado (CPE) en el rendimiento del dispositivo.
• Explorar métodos procesables en solución para mejorar las células solares poliméricas.

Principales métodos:

• Fabricación de celdas solares BHJ utilizando Poly[N-9''-heptadecanil-2,7-carbazole-alt-5,5-(4',7'-di-2-thienyl-2',1',3'-benzothiadiazole) ] (PCDTBT) y [6,6]-fenil C(71) éster metílico del ácido butírico (PC(71) BM) como la capa activa.
• Incorporación de una capa ultrafina de CPE entre la capa activa y el cátodo metálico.
• Utilizando politiofenos catiónicos en configuraciones de homopolímero y copolímero de bloque para las CPE.

Principales resultados:

• Las eficiencias de conversión de potencia aumentaron del 5% al 6,5% con la capa CPE.
• La capa CPE mejoró las características electrónicas de las células solares BHJ.
• Se observaron mejoras significativas en el rendimiento general del dispositivo.

Conclusiones:

• Las capas ultrafinas de CPE son efectivas para aumentar la eficiencia de las células solares BHJ.
• El procesamiento de soluciones de CPE ofrece un método de fabricación simple y práctico.
• Este enfoque presenta un camino prometedor para el desarrollo de células solares poliméricas de alta eficiencia.