Melhoria da Eficiência de Células Solares de Perovskite pelo Gerenciamento dos Grupos Atraentes de Elétrons nos Materiais de Transporte de Carga: Cálculo Teórico e Verificação Experimental

Resumo O gerenciamento de grupos funcionais em materiais de transporte de carga (HTMs) é uma estratégia viável para melhorar a eficiência das células solares de perovskite (PSCs). Portanto, a partir da molécula JY7 baseada em carbazol–diphenylamine, as moléculas JY8 e JY9 são incorporadas aos diferentes grupos atratores de elétrons de flúor e cianogeno nas cadeias laterais. Os resultados teóricos revelam que a introdução de grupos atraentes de elétrons de JY8 e JY9 pode melhorar os níveis de energia do orbital molecular mais alto ocupado (HOMO), arranjos de empilhamento intermolecular e uma adsorção de interface mais forte na perovskite. Especialmente, os resultados da dinâmica molecular (MD) indicam que a molécula JY8 fluorada pode gerar uma orientação de superfície preferencial, que exibe uma adsorção de interface mais forte na perovskite. Para validar o modelo computacional, os JY7‐JY9 são sintetizados e montados em dispositivos PSC. Resultados experimentais confirmam que os HTMs de JY8 exibem desempenho excepcional, como alta mobilidade de holes, baixa densidade de defeitos e extração eficiente de holes. Consequentemente, os dispositivos PSC baseados em JY8 alcançam um PCE mais alto do que os de JY7 e JY9. Este trabalho destaca o gerenciamento dos grupos atraentes de elétrons nos HTMs para realizar o objetivo de projetar HTMs para a melhoria da eficiência das PSC.