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Updated: May 20, 2026
Morphology Control for Fully Printable Organic–Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer
Published on: January 10, 2017
Mejorar la fotocorriente en las células solares poliméricas basadas en ditetopirrolopirrol a través del control del
Weiwei Li1, W S Christian Roelofs, Martijn M Wienk
1Molecular Materials and Nanosystems, Eindhoven University of Technology, P.O. Box 513, 5600 MB Eindhoven, The Netherlands.
Los nuevos polímeros basados en ditetopirrolopirrol (DPP) para las células solares logran densidades de corriente de cortocircuito de más de 16 mA cm(-2). Estos materiales avanzados demuestran eficiencias mejoradas, empujando los límites del rendimiento de las células solares poliméricas.
Área de la Ciencia:
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
- Electrónica orgánica y electrónica orgánica.
- La energía fotovoltaica es fotovoltaica.
Sus antecedentes:
- Los polímeros basados en dicetopirrolopirrol (DPP) son cruciales para las aplicaciones de brecha de banda pequeña en las células solares poliméricas.
- Las limitaciones actuales en la generación de fotocorriente dificultan el rendimiento de los polímeros existentes basados en DPP.
- Los segmentos extendidos π-conjugados son clave para mejorar la dinámica de generación de carga.
Objetivo del estudio:
- Diseñar y sintetizar nuevos polímeros basados en DPP con brecha de banda pequeña.
- Mejorar la energía libre para la generación de carga para superar las limitaciones de la fotocorriente.
- Mejorar las eficiencias cuánticas externas e internas en las células solares poliméricas.
Principales métodos:
- Se emplearon las técnicas de polimerización Suzuki y Stille para la síntesis de polímeros.
- Los nuevos polímeros cuentan con unidades alternas de DPP y segmentos extendidos aromáticos π-conjugados.
- Se fabricaron células solares de polímero optimizadas utilizando [70]PCBM como aceptor de electrones.
Principales resultados:
- Los DPP-polímeros sintetizados lograron densidades de corriente de cortocircuito superiores a 16 mA cm(-2).
- Las eficiencias de conversión de energía alcanzaron el 5,8% bajo luz solar simulada.
- Se observaron eficiencias cuánticas externas e internas significativamente mejoradas en comparación con los polímeros anteriores basados en DPP.
Conclusiones:
- Los nuevos polímeros basados en DPP muestran una promesa significativa para el avance de la tecnología de células solares poliméricas.
- Se identificó una relación empírica entre la eficiencia cuántica y la pérdida de energía de los fotones, lo que pone de relieve una limitación actual.
- La investigación adicional sobre la mitigación de la pérdida de energía fotónica es crucial para las ganancias futuras de eficiencia.
