Metal-Organic Frameworks (MOFs) como Potenciales Capas Ttransportadoras de Eelectrones (ETL) para Celdas Solares de Perovskita (PSC)

VICTORIA ALEJANDRA GÓMEZ ANDRADE, WALTER O. HERRERA, FEDERICO REDONDO, MARÍA DOLORES PEREZ Y FEDERICO RONCAROLI

San Miguel de Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

Asociación Argentina de Investigación en Fisicoquímica

METAL-ORGANIC FRAMEWORKS (MOFs) COMO POTENCIALES CAPAS TRANSPORTADORASDE ELECTRONES (ETL) PARA CELDAS SOLARES DE PEROVSKITA (PSC) Victoria Alejandra Gómez Andrade1, Walter O. Herrera2,Federico Redondo3,        MaríaDolores Perez2 y Federico Roncaroli1,*1 Departamento de Física de la Materia Condensada,Centro Atómico Constituyentes (CNEA), Avenida General Paz 1499, (1650) SanMartín, Argentina.2 Departamento Energía Solar, Centro AtómicoConstituyentes, CNEA. Av. General Paz 1499, (1650) San Martín, Buenos Aires,Argentina.1y2 Instituto de Nanociencia y Nanotecnología(INN); Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), (1425)Buenos Aires, Argentina.3 Departamento de Química Inorgánica Analítica yQuímica Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de BuenosAires, (1428) Ciudad Universitaria, Argentina*roncaroli@cnea.gov.ar En losúltimos años las PSC han generado un gran interés en la comunidad científicadebido a sus elevadas eficiencias de fotoconversión eléctrica y a sus bajoscostos de procesamiento y materias primas [1-4]. Uno de los retosdel desarrollo de estos dispositivos está relacionado con el diseño de lascapas transportadoras de carga (CTL), las cuales son determinantes en eldesempeño de la celda. Por otraparte, los (MOFs) son polímeros de coordinación porosos y cristalinos en los cualesla conexión entre los centros metálicos se da mediante ligandos orgánicos dediversa naturaleza, se han utilizado ampliamente para catálisis, almacenamiento,separación de gases, drug delivery, etc. Los MOFs son candidatos atractivospara ser usados en las CTL debido a que son materiales altamente ordenados. Además puedenser empleados tanto como capa transportadora de huecos (HTL) o como capatransportadora de electrones (ETL) debido a la posibilidad de ajustar losniveles energéticos y el band gapmediante simple modificación de los metales o ligandos [5].En estetrabajo se reporta el uso del NH2-MIL-125 (Ti) y NH2-Mil-101 (Fe)como ETL en celdas solares de perovskita (CH3NH3PbI3,MAPI). La fabricación de los dispositivos se llevó a cabo depositando losmateriales por spin coating yepitaxia liquida, lo que permite una fabricación rápida y homogénea de cada unade las capas que conforman al mismo. Los diferentes materiales que forman partede la celda se caracterizaron por las técnicas de difracción de rayos-X, espectroscopiaUV-VIS y AFM con lo cual se pudieron evaluar las características morfológicas yópticas de las capas. Asimismo, se evaluó la eficiencia del dispositivo pormedio de curvas I-V bajo iluminación estándar AM1.5. Las celdas de estructuraFTO/MOF/MAPI/Spiro-ometad/Au, fueron fabricadas bajo condiciones ambientales,controlando la humedad dentro de la cámara de spin coating obteniendo eficiencias de 3.6%. Referencias[1] W. Sun, Nanoscale,8, (2016) 10806-10813.[2] Peng G. Journal of Physical ChemistryLetters, 7, (2016) 851-866.[3] Zhengguo X. Nature Photonics, 11, (2017) 108-115.[4] Feijiu W. Journal of PhysicalChemistry C, 121, (2017) 1562-1568.[5] Ryu, UnJin, et al. ACSnano 12.5 (2018) 4968-4975.