Pequeñas moléculas basadas en la unidad de benzo[1,2-b:4,5-b']ditiofeno para células solares orgánicas procesadas con...

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 moléculas pequeñas son prometedoras para las células solares orgánicas debido a sus propiedades sintonizables.
• El desarrollo de donantes de moléculas pequeñas eficientes y estables es crucial para el avance de la tecnología de células solares.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar nuevas moléculas pequeñas para celdas solares de heterounión a granel.
• Investigar las propiedades fotovoltaicas de estas nuevas moléculas y sus relaciones estructura-rendimiento.

Principales métodos:

• Síntesis de moléculas pequeñas DCAO{3) TBDT y DR{3) TBDT.
• Fabricación de células solares de heterounión a granel utilizando estas moléculas como donantes y derivados de fullereno como aceptores.
• Caracterización del rendimiento bajo la irradiación AM 1.5G (100 mW cm(-2)).

Principales resultados:

• DR(3) TBDT demostró un excelente rendimiento fotovoltaico.
• Se logró una eficiencia de conversión de energía del 7,38% (certificado 7,10%) para las células solares basadas en DR(3) TBDT.
• Esto representa la mayor eficiencia reportada para las células solares de moléculas pequeñas hasta la fecha.

Conclusiones:

• La estructura molecular de ajuste fino tiene un impacto significativo en el rendimiento fotovoltaico.
• Las células solares de moléculas pequeñas procesadas en solución pueden lograr eficiencias comparables o superiores a las de sus contrapartes basadas en polímeros.
• Estos hallazgos resaltan el potencial de las pequeñas moléculas para la conversión de energía solar de alto rendimiento y bajo costo.