Monocapas autoensambladas de ácido bisfosfónico conjugado para células solares de perovskita invertida eficientes y...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Las instalaciones fotovoltaicas
• Química

Sus antecedentes:

• Las capas de transporte de agujero basadas en monocapas autoensambladas (SAM) modificadas químicamente son críticas para las células solares de perovskita invertida (PSC) de alta eficiencia.
• Diseñar SAMs con fuerte unión, estabilidad y niveles de energía optimizados es un desafío.

Objetivo del estudio:

• Introducir un nuevo material SAM, TPA2P, para mejorar el rendimiento de las PSC invertidas.
• Investigar las relaciones estructura-propiedad de TPA2P para mejorar la extracción de orificios y la estabilidad del dispositivo.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización del nuevo material SAM TPA2P.
• Fabricación de PSC invertidos que utilizan TPA2P como capa de transporte del agujero.
• Pruebas de rendimiento del dispositivo, incluida la eficiencia de conversión de potencia (PCE) y la estabilidad de funcionamiento.

Principales resultados:

• TPA2P exhibe una mayor afinidad y uniformidad de unión con el óxido de indio y estaño (ITO) debido a su grupo de anclaje de ácido bifosfónico.
• La transferencia de carga intramolecular (ICT) en TPA2P conduce a un nivel HOMO profundo (-5,47 eV), optimizando la alineación de la energía.
• Los PSC invertidos basados en TPA2P lograron un PCE alto del 26,11% y un factor de llenado del 85,03%, con una excelente estabilidad operativa.

Conclusiones:

• El TPA2P es un material SAM prometedor para PSC invertidos de alto rendimiento y estabilidad.
• La estrategia de diseño molecular de TPA2P ofrece un camino para avanzar en la tecnología de células solares de perovskita.