Theoretical investigation of novel phenothiazine-based D–π–A conjugated organic dyes as dye-sensitizer in dye-sensitized solar cells

Theoretical Characterization and Design of Efficient Photoactive Materials Based on Naphthopyrrole and Naphthothiophene Derivatives Aimed Towards Organic Solar Cells

“…[1][2][3][4][5] Recientemente, las celdas solares orgánicas (OSC) han surgido como una nueva tecnología emergente para competir con las celdas solares tradicionales basadas en Silicio. 2,6,7 Para llevar esta tecnología a una gran escala y hacerla comercialmente viable es necesario alcanzar una eficiencia de conversión fotoeléctrica (PCE) superior al 10% y garantizar un tiempo de vida útil de 10 años (mayor estabilidad fotoquímica). [8][9][10][11] La capa fotoactiva de las OSCs se constituye por dos componentes, uno electrodonador (D) y otro electroaceptor (A), ensamblados generalmente en una estructura bi-capa (tipo wafer) o en forma de mezcla, conocida como heterounión de volumen (BHJ).…”

“…2 Diferentes estudios muestran que los componentes electroaceptores con mejores propiedades semiconductoras son los derivados de fullereno, por ser excelentes captadores de electrones, amigables con el ambiente e incrementar la estabilidad de la capa fotoactiva, por tanto, mejoran las propiedades fotovoltaicas de las OSCs del tipo BHJ. 2,[13][14][15][16][17][18][19][20] Siendo el éster metílico del ácido [6,6]-fenil-C61-butírico (PC 61 BM) uno de los más promisorios.…”

“…6,8,9,14,[21][22][23][24] Una gran variedad de cromóforos se han estudiado como trifenilmetanos, azulenos, indolinas, perilenos, cumarinas, cianinas, hemicianinas, carotenoides, fenotiazinas, fenoxazinas, etc. 6,7,21,23,[25][26][27] Respecto a los enlazadores o puentes π-conjugados generalmente se utilizan grupos heterocíclicos, por su mayor estabilidad ambiental y como fragmentos aceptores de anclaje se tienen funciones de ácido carboxílico, de ácido malónico ó de ácido cianoacrílico.…”

“…6,8,9,14,[21][22][23][24] Una gran variedad de cromóforos se han estudiado como trifenilmetanos, azulenos, indolinas, perilenos, cumarinas, cianinas, hemicianinas, carotenoides, fenotiazinas, fenoxazinas, etc. 6,7,21,23,[25][26][27] Respecto a los enlazadores o puentes π-conjugados generalmente se utilizan grupos heterocíclicos, por su mayor estabilidad ambiental y como fragmentos aceptores de anclaje se tienen funciones de ácido carboxílico, de ácido malónico ó de ácido cianoacrílico. 6,9,[21][22][23][24][26][27][28][29][30][31] En el desarrollo de las OSCs los grupos cromóforos trifenilamina, difenilamina y derivados de tiofeno exhiben excelentes propiedades ópticas y fotovoltaicas, como también los derivados del ácido malónico en el fragmento aceptor.…”

“…6,7,21,23,[25][26][27] Respecto a los enlazadores o puentes π-conjugados generalmente se utilizan grupos heterocíclicos, por su mayor estabilidad ambiental y como fragmentos aceptores de anclaje se tienen funciones de ácido carboxílico, de ácido malónico ó de ácido cianoacrílico. 6,9,[21][22][23][24][26][27][28][29][30][31] En el desarrollo de las OSCs los grupos cromóforos trifenilamina, difenilamina y derivados de tiofeno exhiben excelentes propiedades ópticas y fotovoltaicas, como también los derivados del ácido malónico en el fragmento aceptor. 8,9,18,23,27 Paralelamente a los nuevos resultados experimentales sobre estos materiales orgánicos fotoactivos, las investigaciones teóricas han comenzado a constituir una importante fuente de información que complementa los estudios experimentales, contribuyendo así en el diseño racional y en la predicción de propiedades ópticas, electrónicas y fotovoltaicas en los sistemas captadores de luz a nivel molecular y a su vez reduce el grado de empirismo en estas investigaciones.…”