Poli(Fluoreno) Hidrosolubles como Capa Interfacial que Conduce a un Alto Rendimiento Independiente del Cátodo en Celdas Solares Orgánicas

Resumen Se desarrollan compuestos novedosos de poli(9,9‐bis((6′‐(N, N, N‐trimetilamonio)hexilo)‐2,7‐fluoreno)‐alt‐(9,9‐bis(2‐(2‐(2‐metoxietoxio)etoxio)etilo)‐9‐fluoreno)) dibromuro (WPF‐6‐oxy‐F) y poli[(9,9‐bis((6′‐(N, N, N‐trimetilamonio)hexilo)‐2,7‐fluoreno)‐alt‐(9,9‐bis(2‐(2‐metoxietoxio)etilo)‐fluoreno) dibromuro (WPF‐oxy‐F) y se investiga el uso de estos polímeros hidrosolubles como capa interfacial para celdas solares orgánicas de bajo costo de poli(3‐hexiltiofeno):ácido butírico metílico de feny-C 61 (P3HT:PCBM). Cuando WPF‐oxy‐F o WPF‐6‐oxy‐F se inserta simplemente entre la capa activa y el cátodo como una capa dipolar interfacial mediante el recubrimiento por centrifugado, el voltaje en circuito abierto (V oc), el factor de llenado (FF) y la eficiencia de conversión de potencia (PCE) de las celdas fotovoltaicas con cátodos metálicos de alta función de trabajo, como Al, Ag, Au y Cu, aumenta dramáticamente. Por ejemplo, cuando se utiliza WPF‐6‐oxy‐F con Al, Ag, Au o Cu, independientemente de la función de trabajo del cátodo metálico, el V oc es 0.64, 0.64, 0.58 y 0.63 V, respectivamente, acercándose al valor original del sistema P3HT:PCBM debido a la formación de grandes dipolos interfaciales mediante una reducción de la función de trabajo del metal. En particular, la introducción de WPF‐6‐oxy‐F en un cátodo de Cu de bajo costo mejoró dramáticamente la eficiencia del dispositivo del 0.8% al 3.36%.