Células solares orgánicas procesadas en solución basadas en una unidad de benzoditiofeno sustituido por dialquilotiol...

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 orgánicas ofrecen potencial para la generación de energía flexible y de bajo costo.
• El desarrollo de nuevas moléculas pequeñas es crucial para mejorar el rendimiento de las células solares orgánicas.
• El benzo[1,2-b:4,5-b']ditiofeno (BDT) es una unidad central prometedora para semiconductores orgánicos.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar una nueva molécula pequeña, DR3TSBDT, para las células solares de heterounión masiva.
• Para evaluar el rendimiento de DR3TSBDT en dispositivos de células solares procesadas en solución.

Principales métodos:

• Síntesis química de DR3TSBDT con un núcleo de BDT sustituido por dialquiltiol.
• Fabricación de células solares de heterounión masiva utilizando el material sintetizado.
• Caracterización del dispositivo bajo la simulación solar estándar AM 1.5G (100 mW cm(-2)).

Principales resultados:

• La molécula sintetizada DR3TSBDT demostró excelentes propiedades fotovoltaicas.
• Se logró una eficiencia de conversión de potencia pico (PCE) del 9,95% (certificado 9,938%).
• Se registró un PCE promedio del 9,60% en 50 dispositivos fabricados, lo que indica una buena reproducibilidad.

Conclusiones:

• DR3TSBDT es una pequeña molécula altamente eficaz para las células solares orgánicas procesadas en solución.
• La sustitución de dialquiltiol en el núcleo BDT contribuye a las propiedades electrónicas favorables del material.
• La eficiencia alcanzada pone de relieve el potencial de DR3TSBDT para aplicaciones prácticas en la energía fotovoltaica orgánica.