Células autoensambladas [ editar ]
Se investigó la química supramolecular , usando moléculas donadoras y aceptoras que se ensamblan al girar y calentar. La mayoría de los ensamblajes supramoleculares emplean moléculas pequeñas. [69] [70] Los dominios donante y aceptor en una estructura tubular parecen ideales para las células solares orgánicas. [71]
Los polímeros dibloque que contienen fullereno producen células solares orgánicas estables tras el recocido térmico. [72] Las células solares con morfologías prediseñadas resultaron cuando se introdujeron interacciones supramoleculares apropiadas. [73]
Los avances en BCP que contienen derivados de politiofeno producen células solares que se ensamblan en redes bien definidas. [74] Este sistema exhibe un PCE de 2.04%. Los puentes de hidrógeno guían la morfología.
La eficiencia del dispositivo basada en enfoques de copolímero aún no ha cruzado la barrera del 2 %, mientras que los dispositivos de heterounión a granel exhiben eficiencias >7 % en configuraciones de unión única. [75]
Los copolímeros de bloque de bobina de barra injertados con fullereno se han utilizado para estudiar la organización del dominio. [76]
Los enfoques supramoleculares de las células solares orgánicas permiten comprender las fuerzas macromoleculares que impulsan la separación de dominios.
Células de polímero transparente [ editar ]
Los PSC transparentes o semitransparentes permiten la absorción de fotones de baja o alta energía fuera del espectro visible, optimizando así sus capacidades de aprovechamiento de la luz solar y cubriendo un espectro de absorción más amplio. [77] [78] Estos tipos de PSC son ideales para capturar fotones del infrarrojo cercano o ultravioleta debido a su baja sensibilidad inherente a los fotones dentro del espectro visible. Los PSC típicos utilizan electrodos metálicos opacos que limitan su transparencia y, por lo tanto, su rendimiento. [77] La capa absorbente de las PSC es intrínsecamente semitransparente. [79]Por lo tanto, un enfoque para lograr un PSC visiblemente transparente es modificar el electrodo superior para hacerlo más transparente. Se han utilizado materiales como ITO, metales ultrafinos, rejillas metálicas, grafeno y nanotubos de carbono para fabricar electrodos superiores semitransparentes. [80] [81] Sin embargo, se ha demostrado que el rendimiento de los PSC transparentes es deficiente en comparación con sus homólogos de PSC con electrodos opacos. [82] Cuando el electrodo superior se vuelve transparente, la capacidad de la celda para atrapar el campo electromagnético en la capa absorbente disminuye, lo que da como resultado un PCE bajo. Actualmente se está realizando una gran cantidad de investigación para mejorar la PCE de tales células. [80]Estos tipos de PSC se han aplicado a fotovoltaicos integrados en edificios, dispositivos tándem y dispositivos electrónicos portátiles.
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