Células de polímero infrarrojo

Células de polímero infrarrojo [ editar ]

Las células infrarrojas absorben preferentemente la luz en el infrarrojo.rango en lugar de longitudes de onda visibles. Un estudio de 2010 desarrolló PSC transparentes al infrarrojo con un electrodo superior de película CNT en la parte posterior y una capa de vidrio ITO en la parte frontal que permite la transmisión óptica desde ambos lados de la celda. Se colocó una capa de ZnO encima del ITO y se agregó una capa de P3HT:PCBM al ZnO, creando así una celda de ITO/ZnO/P3HT:PCBM/CNT (de abajo hacia arriba). Se observó que el electrodo CNT superior y el electrodo ITO inferior mostraban ambos un 80 % de transmitancia dentro de un espectro de 500 nm a 2,5 um. La celda en sí tenía una transmitancia óptica del 80% en el rango de 670 nm a 1,2 um, 60% en el rango de 1,2 um a 2,5 um. Por el contrario, una celda de control con un electrodo superior de Ag resultó sin transmitancia dentro de este espectro. Además, la celda tenía una transmitancia relativamente baja en la región visible debido a la alta absorbancia visible de la capa de P3HT:PCBM. Dichas celdas se pueden aplicar a dispositivos en tándem y al montaje vertical de PSC.^[77]

A partir de 2012, las células infrarrojas eran casi un 70 % transparentes a la luz visible. Supuestamente, las celdas se pueden fabricar en grandes volúmenes a bajo costo utilizando el procesamiento de soluciones. Las celdas emplean películas compuestas de nanocables de plata / dióxido de titanio como electrodo superior , reemplazando los electrodos metálicos opacos convencionales. Con esta combinación, se logró una eficiencia de conversión de energía del 4%. ^[83]

En 2014, se fabricaron células solares poliméricas de infrarrojo cercano basadas en un copolímero de diimida de naftoditiofeno y bitiofeno (PNDTI-BT-DT) en combinación con PTB7 como donante de electrones. Tanto PNDTI-BT-DT como PTB7 formaron una estructura cristalina en las películas de mezcla similar a la de las películas prístinas, lo que condujo a la generación de carga eficiente aportada por ambos polímeros. ^[84]

Gran parte de la investigación se ha centrado en desarrollar un electrodo superior transparente para PSC. Sin embargo, un estudio de 2017 exploró la optimización de la capa activa de PSC semitransparentes. Los investigadores propusieron un PSC semitransparente con eficiencia mejorada que utiliza tanto un donante de polímero de banda prohibida estrecha, PTB7-Th, como un aceptor no fullereno, IHIC. Los resultados de este estudio mostraron que el PSC propuesto exhibía alta transmitancia y absorción en el espectro infrarrojo pero baja absorción en el espectro visible. Esta celda mostró ser relativamente estable y tener un PCE máximo de 9,77 %, que, a partir de 2017, es el valor de PCE más alto informado. ^[85]

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