Ingeniería compuesta de fullereno diastereomérico para células solares de perovskita mejoradas

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las células solares de perovskita requieren pasivación superficial para un alto rendimiento y estabilidad.
• Los agentes de pasivación existentes pueden causar inestabilidades químicas y estructurales, lo que limita la longevidad del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de ingeniería molecular para mejorar la eficiencia y la estabilidad de las PSC.
• Investigar el uso de derivados quirales del fullereno como modificadores de la capa de transporte de electrones (ETL).

Principales métodos:

• Derivados quirales de C60-Furan-Azucar (CFS) y sus derivados.
• Derivados CFS mezclados con PCBM para modificar el ETL en las PSC.
• Se evaluaron las propiedades optoelectrónicas y la estabilidad del ETL modificado y de las PSC resultantes.

Principales resultados:

• La incorporación de CFS mejoró la movilidad de electrones ETL y la constante dieléctrica.
• Los derivados del CFS pasivan efectivamente los defectos de la superficie de la perovskita.
• Las PSC con mezclas PCBM:CFS-RS alcanzaron el 25,81% de PCE y mantuvieron un rendimiento del 95% después de 1000 horas de envejecimiento sin pasivación adicional.

Conclusiones:

• La ingeniería molecular de derivados de fullereno puede mejorar simultáneamente la eficiencia y la estabilidad del PSC.
• Los derivados de fullereno quiral ofrecen una vía prometedora para superar las limitaciones de los métodos de pasivación tradicionales.
• El ajuste de los sustituyentes de cadena lateral de fullereno influye en las propiedades optoelectrónicas de la película para aplicaciones avanzadas de celdas solares.