Ajuste de las interacciones intermoleculares con aditivos sólidos para optimizar la agregación y el empaquetamiento...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Materiales
• Química de Polímeros
• Energías Renovables

Sus antecedentes:

• Las células solares de polímeros (all-PSCs) enfrentan desafíos con la agregación y la separación de fases de los polímeros, lo que limita el rendimiento.
• La mala compatibilidad entre los polímeros donantes y aceptores es un problema clave en el desarrollo de all-PSCs.

Objetivo del estudio:

• Introducir aditivos sólidos volátiles para controlar la agregación y la separación de fases en las all-PSCs.
• Investigar el papel de las interacciones electrostáticas en la modulación de la miscibilidad y la morfología de las mezclas de polímeros.

Principales métodos:

• Se empleó modelado computacional y caracterización experimental.
• Se incorporaron aditivos sólidos volátiles en la mezcla de polímeros durante la fabricación de la película.
• Se analizaron la evolución de la morfología y las interacciones intermoleculares.

Principales resultados:

• Se identificó un fuerte acoplamiento del potencial electrostático entre el aditivo y el aceptor de polímero como crucial.
• El aditivo redujo eficazmente el tamaño del agregado y mejoró el empaquetamiento molecular.
• Las all-PSCs con el aditivo alcanzaron una eficiencia de conversión de potencia del 18,62 %, frente al 14,93 %.

Conclusiones:

• Las interacciones electrostáticas diseñadas a través de aditivos sólidos ofrecen una estrategia viable para optimizar la morfología de las all-PSCs.
• Este enfoque aborda con éxito los problemas de agregación y separación de fases de los polímeros.
• El estudio demuestra una mejora significativa del rendimiento en las all-PSCs a través de fuerzas intermoleculares controladas.