Diseño de electrodonadores basados en diciclopentapirrol que permiten una alta fotoconversión en celdas solares orgánicas: Design of electrodonators based on diciclopentapyrrole that enable a high photoconversion in organic solar cells

dc.creatorCuadrado, Walter J
dc.creatorEnsuncho, Adolfo E
dc.creatorPerez, Dairo E
dc.date2022-05-09
dc.date.accessioned2022-12-15T14:46:25Z
dc.date.available2022-12-15T14:46:25Z
dc.identifierhttps://revistas.unicordoba.edu.co/index.php/rfcb/article/view/2874
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/5354266
dc.descriptionIn this study, we have theoretically designed a series of D-π-A type electrodonators that contain a linker π fragment to obtain dicyclopentapyrrole derivatives (D-DCP-A), which could be used in organic solar cells (OSCs) of volume heterojunction (BHJ). These derivatives were designed and characterized using DFT and TDDFT calculations. The anchor acceptor fragment was 2-methylenemalononitrile for all electrodonators, while the chromophore fragment switched between pyrrole, thiophene and selenophene. The estimation of the energy of the HOMO-LUMO orbitals was discussed. The properties that affect the photoelectric conversion efficiency (PCE) such as geometric structure, exciton driving force energy, optical band gap, short circuit photocurrent density, open circuit photovoltage, and Simulated absorption spectra were investigated. Theoretical TDDFT calculations using the CAM-B3LYP Coulomb Attenuation Method was able to predict the properties of the excited state. The D-DCP-A derivatives mixed with [6,6] -phenyl-C71-butyric acid (PC71BM) show a PCE greater than 15%, with the Dc-DCP-A derivative being the one with the best projection. With a PCE of 15.84%, therefore, these complexes are proposed as photoactive material in the construction of BHJ solar cells.en-US
dc.descriptionEn este estudio, hemos diseñado teóricamente una serie de electrodonadores del tipo D-π-A que contienen un fragmento π enlazador para obtener los derivados del diciclopentapirrol (D-DCP-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 pirrol, tiofeno y selenofeno. La estimación de la energía de los orbitales HOMO-LUMO fue discutida. Las propiedades que afectan la eficiencia de conversión fotoeléctrica (PCE) como estructura geométrica, energía de la fuerza motriz del excitón, band gap óptico, densidad de fotocorriente de corto circuito, fotovoltaje de circuito abierto y espectros de absorción simulados fueron investigadas. Los cálculos teóricos de TDDFT utilizando el Método de Atenuación de Coulomb CAM-B3LYP fue capaz de predecir las propiedades del estado excitado. Los derivados D-DCP-A mezclados con ácido [6,6]-fenil-C71-butírico (PC71BM) muestran una PCE superior al 15%, siendo el derivado Dc-DCP-A el de mejor proyección con una PCE del 15.84%, por tanto, estos complejos son propuestos como material fotoactivo en la construcción de celdas solares BHJ.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherUniversidad de Córdobaes-ES
dc.relationhttps://revistas.unicordoba.edu.co/index.php/rfcb/article/view/2874/3802
dc.sourceFacultad de Ciencias Básicas; Vol. 1 No. 1 (2021); 56en-US
dc.sourceFacultad de Ciencias Básicas; Vol. 1 Núm. 1 (2021); 56es-ES
dc.source2805-7821
dc.subjectCelda Solar Orgánicaes-ES
dc.subjectderivados D-DCP-Aes-ES
dc.subjectmétodos DFT y TD-DFTes-ES
dc.subjectorbitales HOMO y LUMOes-ES
dc.subjecteficiencia de conversión fotoeléctricaes-ES
dc.titleDiseño de electrodonadores basados en diciclopentapirrol que permiten una alta fotoconversión en celdas solares orgánicas: Design of electrodonators based on diciclopentapyrrole that enable a high photoconversion in organic solar cellses-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typeArtículo revisado por pareses-ES


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