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Updated: Mar 29, 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
Células solares orgánicas de alto rendimiento procesadas en solución basadas en receptores de perileno bisimida que
Dong Meng1,2,3, Dan Sun1,2,3, Chengmei Zhong4,5
1Heeger Beijing Research and Development Center, School of Chemistry and Environment, Beihang University , Beijing 100191, PR China.
Los investigadores desarrollaron un nuevo aceptor no fullereno, SdiPBI-Se, para células solares orgánicas. Este material logra una alta eficiencia de conversión de energía (PCE) y un factor de llenado (FF), lo que es prometedor para la futura tecnología de celdas solares.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Productos electrónicos orgánicos
- Las instalaciones fotovoltaicas
Sus antecedentes:
- Los aceptores de no fullereno (ANF) están surgiendo como alternativas prometedoras a los derivados de fullereno en las células solares orgánicas.
- Los NFA actuales a menudo presentan menores eficiencias de conversión de potencia (PCE) y factores de llenado (FF) en comparación con los sistemas basados en fullereno.
- Abordar estas limitaciones es crucial para el avance de la tecnología NFA.
Objetivo del estudio:
- Introducir un nuevo aceptor no fullereno basado en perileno bisimida (PBI), el SdiPBI-Se, que incorpora átomos de selenio.
- Investigar el rendimiento fotovoltaico de las células solares orgánicas que utilizan SdiPBI-Se como aceptor con un donante de polímero de banda ancha (PDBT-T1).
- Comprender los factores que contribuyen a mejorar el rendimiento de estos nuevos sistemas NFA.
Principales métodos:
- Síntesis de un nuevo derivado de perileno bisimida (SdiPBI-Se) con incorporación de selenio.
- Fabricación de células solares orgánicas de heterounión a granel utilizando capas activas de PDBT-T1:SdiPBI-Se procesadas en solución.
- Caracterización del rendimiento fotovoltaico, incluida la eficiencia de conversión de potencia (PCE) y el factor de llenado (FF).
- Análisis de las propiedades de generación, transporte y absorción de fotones de las películas de mezcla PDBT-T1:SdiPBI-Se.
Principales resultados:
- Se logró un PCE alto del 8,4% para las células solares orgánicas procesadas en solución.
- Se obtuvo un factor de llenado alto sin precedentes (FF) del 70,2%.
- El alto rendimiento se atribuye a la absorción eficiente de fotones, la movilidad equilibrada del portador de carga y la generación de carga ultrarrápida.
- El nuevo aceptador SdiPBI-Se demuestra un potencial significativo en la energía fotovoltaica orgánica.
Conclusiones:
- El aceptador no fullereno SdiPBI-Se desarrollado muestra un excelente potencial para las células solares orgánicas de alto rendimiento.
- La incorporación de selenio en el núcleo de perileno es una estrategia viable para mejorar el rendimiento de los NFA.
- Los NFA tienen el potencial de igualar o superar el rendimiento de las células solares orgánicas tradicionales a base de fullereno.
