Células solares de perovskita basadas en estaño eficientes habilitadas por bisaductos de fullereno de un solo isómero...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Productos electrónicos orgánicos

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita a base de estaño (TPSC) ofrecen un potencial de energía renovable eficiente, pero se enfrentan a desafíos con los bisadutos de fullereno.
• Los bisaductos de fullereno actuales a menudo existen como mezclas isoméricas, lo que lleva a una desalineación de energía y limitaciones de rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar bisadutos de fullereno de un solo isómero para mejorar el rendimiento de la TPSC.
• Investigar el efecto del tratamiento con disolventes sobre la morfología de la película de bisaducto de fullereno y la movilidad de los electrones.
• Mejorar la eficiencia y la estabilidad de los TPSC mediante el uso de nuevos bisadutos de fullereno.

Principales métodos:

• Bisaductos funcionalizados de dietilmalonato basados en un solo isómero C60 y C70 (C60BB y C70BB) sintetizados mediante una estrategia asistida por impedancia estérica.
• Estructuras moleculares determinadas por difracción de un solo cristal.
• Investigó el impacto de diferentes disolventes (por ejemplo, anisole) en el embalaje de la película de bisadduct de fullereno y la movilidad de electrones.

Principales resultados:

• Se han sintetizado con éxito los isómeros C60BB y C70BB, con estructuras confirmadas por difracción de rayos X.
• El procesamiento de anisoles produjo películas de bisaducto de fullereno denso y amorfo con una mayor movilidad de electrones.
• Los TPSC basados en C60BB y C70BB lograron altas eficiencias de conversión de potencia del 14,51% y 14,28%, respectivamente.
• Los TPSC desarrollados demostraron una excelente estabilidad operativa a largo plazo.

Conclusiones:

• El desarrollo de estrategias para la síntesis de bisaducto de fullereno de un solo isómero es crucial para el avance de la tecnología TPSC.
• El control del empaque molecular a través de la selección del disolvente tiene un impacto significativo en la movilidad de los electrones y el rendimiento del dispositivo.
• Esta investigación ofrece una vía para crear TPSC de alto rendimiento y estabilidad utilizando bisadutos de fullereno a medida.