Materiales de transporte de agujeros basados en triazatruxeno para células solares de perovskita de alta eficiencia

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita (CPS) son una tecnología fotovoltaica prometedora.
• Los materiales de transporte de orificios eficientes (HTM) son cruciales para el rendimiento del PSC.
• Los HTM actuales como spiro-OMeTAD se enfrentan a desafíos en cuanto al costo y la estabilidad.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar nuevos HTM basados en triazatruxeno en forma de estrella.
• Para evaluar su rendimiento en células solares de perovskita.
• Para comparar su eficiencia con los HTM establecidos.

Principales métodos:

• Fácil síntesis de cuatro HTMs simétricos en forma de estrella con núcleo de triazatruxeno y brazos laterales de ingeniería metoxínica.
• Fabricación de celdas solares de perovskita (FAPbI3) 0,85 y MAPbBr3) 0,15 utilizando las HTM sintetizadas.
• Caracterización de las propiedades electrónicas (niveles HOMO) y dinámica de transferencia de carga (fotoluminiscencia con resolución de tiempo).

Principales resultados:

• Los HTM sintetizados poseen niveles adecuados de HOMO alineados con la banda de valencia de la perovskita.
• La fotoluminiscencia de resolución temporal mostró una inyección por agujero más eficiente en comparación con el spiro-OMeTAD.
• Se logró una eficiencia de conversión de potencia superior al 18% con uno de los nuevos HTM (KR131).

Conclusiones:

• Los compuestos a base de triazatruxeno representan una nueva y eficiente clase de HTM para las PSC.
• Los HTM desarrollados se sintetizan a partir de materiales baratos utilizando procedimientos fáciles.
• Estos hallazgos allanan el camino para fabricar células solares de perovskita altamente eficientes y potencialmente más estables.