Los científicos y colegas de materiales de UCLA han descubierto que las perovskitas, una clase de materiales prometedores que podrían usarse para células solares y LED de bajo costo y alto rendimiento, tienen un componente molecular no utilizado anteriormente que puede sintonizar aún más la propiedad electrónica de las perovskitas.
El nombre del mineralogista ruso Lev Perovski, los materiales de perovskita tienen una estructura de celosía cristalina de moléculas inorgánicas como la cerámica, junto con moléculas orgánicas que están entrelazadas en todas partes. Hasta ahora, estas moléculas orgánicas parecían tener solo una función estructural y podríanno contribuyen directamente al rendimiento electrónico de las perovskitas.
Dirigido por UCLA, un nuevo estudio muestra que cuando las moléculas orgánicas se diseñan correctamente, no solo pueden mantener la estructura de la red cristalina, sino que también contribuyen a las propiedades electrónicas de los materiales. Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para mejorar el diseño demateriales que conducirán a mejores células solares y LED. El estudio que detalla la investigación se publicó recientemente en ciencia .
"Esto es como encontrar un perro viejo que pueda jugar nuevos trucos", dijo Yang Yang, profesor de ingeniería de Carol y Lawrence E. Tannas Jr. en la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA, quien es el investigador principal de la investigación."En la ciencia de los materiales, miramos hasta la estructura atómica de un material para un rendimiento eficiente. Nuestros postdoctorados y estudiantes de posgrado no dieron nada por sentado y excavaron más profundamente para encontrar un nuevo camino".
Para fabricar un material de perovskita de mejor rendimiento, los investigadores incorporaron una molécula orgánica especialmente diseñada, un amonio orgánico que contiene pireno. En su exterior, la molécula de amonio cargada positivamente conectada a moléculas de pireno, un anillo cuádruple de carbonoátomos. Este diseño molecular ofreció una capacidad de sintonización electrónica adicional de las perovskitas.
"La propiedad única de las perovskitas es que tienen la ventaja de los semiconductores inorgánicos de alto rendimiento, así como la procesabilidad fácil y de bajo costo de los polímeros", dijo el coautor principal del estudio, Rui Wang, becario postdoctoral de UCLA en ciencia de materiales.e ingeniería. "Este material de perovskita recientemente mejorado ofrece ahora oportunidades para conceptos de diseño mejorados con mayor eficiencia".
Para demostrar la efectividad adicional de las perovskitas, el equipo construyó un prototipo de celda fotovoltaica PV con los materiales y luego lo probó bajo luz continua durante 2000 horas. La nueva celda continuó convirtiendo la luz en energía al 85% de su eficiencia originalEsto contrasta con una celda fotovoltaica hecha de los mismos materiales, pero sin la molécula orgánica alterada agregada, que retuvo solo el 60% de su eficiencia original.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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