Resumen

CUADRO BAUTISTA, Walter; ENSUNCHO MUNOZ, Adolfo  y  ROBLES, Juana R.. Diseño y caracterización teórica de materiales fotoactivos eficientes basados en derivados de Antra[2,3-c]Pirrol y Antra[2,3-c]Tiofeno para celdas solares orgánicas. Rev. Soc. Quím. Perú [online]. 2017, vol.83, n.2, pp.221-233. ISSN 1810-634X.

En este estudio, hemos diseñado una serie de electrodonadores del tipo D-π-A que contienen dos diferentes fragmentos π enlazadores para obtener los derivados del antrapirrol (D-APR-A) y el antratiofeno (D-ATF-A), que podrían ser utilizados en celdas solares orgánicas (OSCs) de heterounión de volumen (BHJ). Estos derivados fueron diseñados y caracterizados usando cálculos DFT and TDDFT. El fragmento aceptor de anclaje fue el 2-metilenmalononitrilo para todos los electrodonadores mientras que el fragmento cromóforo permutaba entre tiofeno, trifenilamina, difenilamina. La estimación de la energía de los orbitales HOMO- LUMO fue discutida. Las propiedades que afectan el fotovoltaje de circuito abierto (VOC) y la densidad de fotocorriente de corto circuito (JSC) de los derivados D-π-A fueron investigadas, tales como estructura geométrica, energía de la fuerza motriz del excitón, energía del gap y espectros de absorción. Los cálculos teóricos de TDDFT utilizando el Método de Atenuación de Coulomb CAM-B3LYP fue capaz de predecir las propiedades del estado excitado. Los electrodonadores D-π-A muestran una eficiencia estimada de conversión fotoeléctrica (PCE) superior al 10%. Los derivados del antrapirrol mezclados con el éster metílico del ácido [6,6]-fenil-C61-butírico (PC61BM) son los complejos con mejores propiedades fotoeléctricas, siendo el derivado D -APR-A el de mejor proyección con una PCE del 13,39%, por tanto, estos complejos son propuestos como material fotoactivo en la construcción de celdas solares orgánicas de heterounión de volumen

Palabras clave : celda solar orgánica; derivados D-APR-A; derivados D-ATF-A; métodos DFT; eficiencia de conversión fotoeléctrica.

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