Donantes de dipirometano de boro de molécula pequeña en el infrarrojo cercano para células solares en tándem...

Área de la Ciencia:

• Productos electrónicos orgánicos
• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas

Sus antecedentes:

• Los dipirrometenos de boro (BODIPY) son fluoróforos muy versátiles.
• Los materiales absorbentes del infrarrojo cercano (NIR) son cruciales para las aplicaciones avanzadas de celdas solares.
• Las células solares orgánicas procesables al vacío requieren materiales donantes estables y eficientes.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar nuevos derivados de BODIPY fusionados con furano para la absorción de NIR.
• Evaluar su desempeño como materiales donantes de electrones en células solares orgánicas.
• Para explorar su aplicación en arquitecturas de células solares en tándem.

Principales métodos:

• Síntesis de tres compuestos BODIPY fusionados con furanos con un grupo CF3.
• Fabricación y caracterización de las células solares orgánicas de unión única.
• Construcción y ensayo de celdas solares en tándem con absorbentes complementarios.

Principales resultados:

• Los BODIPY sintetizados exhiben una absorción más allá de los 900 nm.
• Los dispositivos de unión única lograron una corriente de cortocircuito (jsc) de 13,3 mA cm-2 y una eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 6,1%.
• Las células solares en tándem alcanzaron un PCE de aproximadamente el 10% debido a la absorción complementaria.

Conclusiones:

• Los BODIPY fundidos con furanos son materiales eficaces de absorción de rayos infrarrojos para las células solares orgánicas procesables al vacío.
• Las eficiencias logradas demuestran su potencial para la recolección eficiente de energía solar.
• Las configuraciones en tándem mejoran significativamente el rendimiento general del dispositivo.