Células solares eficientes basadas en tintes acompañantes concertados que contienen dos componentes complementarios:...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• Las células solares sensibilizadas por colorante (DSSC) a menudo usan cosensibilización con dos tintes para una amplia absorción de luz.
• La cosensibilización requiere una optimización compleja de las relaciones de colorante y la distribución en las películas de TiO2.
• Este proceso de optimización consume mucho tiempo y limita el potencial de la estrategia.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un enfoque alternativo para DSSC eficientes utilizando tintes vinculados covalentemente.
• Para diseñar y sintetizar

Principales métodos:

• Sintetizó una clase de tintes acompañantes concertados al vincular covalentemente el tinte orgánico Z2 con el tinte de porfirina XW51 a través de cadenas flexibles.
• DSSC fabricados con los tintes sintetizados (XW60-XW63).
• Rendimiento celular optimizado por co-absorción de colorante XW61 con ácido chenodeoxicólico.

Principales resultados:

• Los tintes sintetizados (XW60-XW63) demostraron una excelente absorción y eficiencias entre el 8,8% y el 11,7%.
• El colorante XW61, cuando se coabsorbe con ácido chenodeoxicólico, alcanza una eficiencia récord del 12,4% para los DSSC basados en electrolitos de yodo.
• Los nuevos tintes ofrecen ventajas como fácil fabricación de células, optimización simple y excelente fotoestabilidad.

Conclusiones:

• Los tintes complementarios concertados ofrecen una estrategia simplificada y eficaz para los DSSC de alto rendimiento.
• Este enfoque supera las limitaciones de los métodos de cosensibilización tradicionales.
• Los tintes desarrollados representan un avance significativo en la tecnología DSSC, especialmente para los sistemas de electrolitos de yodo.