Polaritones en una capa policristalina de aceptor no fullereno

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los aceptores no fullerenos (ANF) son cruciales para las células solares orgánicas (COS).
• Los NFA muestran una intensa absorción en el espectro del infrarrojo cercano (NIR).
• Las fuertes interacciones luz-materia en la fase sólida pueden conducir a la formación de excitones-polaritones.

Objetivo del estudio:

• Investigar la formación de polaritones en aceptores de fase sólida no fullereno.
• Analizar el impacto de los polaritones en la absorción de la luz y el rendimiento fotovoltaico.
• Caracterizar los NFA con núcleos de tienotienopirrolo-tienotienoindole (tipo Y6).

Principales métodos:

• Espectroscopia de reflexión de las películas NFA policristalinas de tipo Y6.
• Análisis de las características espectrales para identificar las firmas de polaritones.
• Fabricación y ensayo de la eficiencia de las células fotovoltaicas utilizando NFA puro de tipo Y6.

Principales resultados:

• Se han observado distintas firmas polaritónicas en los espectros de reflexión de las películas NFA de tipo Y6.
• Se identificó un mínimo local en la banda de reflexión relacionado con las transiciones moleculares permitidas.
• Se demostró que la reducción de la reflexión facilita la entrada eficiente de la luz, aumentando la eficiencia cuántica externa.

Conclusiones:

• Se confirma la formación de polaritones en los NFA de tipo Y6 en fase sólida.
• El efecto polaritón observado mejora la recolección de luz en las células solares orgánicas.
• Este hallazgo ofrece una vía para optimizar los dispositivos fotovoltaicos basados en NFA.