Descripción del proyecto
La química computacional arroja luz sobre los entresijos de las interacciones fullereno-perovskita
El carbono ha desempeñado durante mucho tiempo un papel principal en la química y la biología gracias a su capacidad de ser funcionalizado en cuatro sitios de enlace diferentes. Más recientemente, se ha centrado la atención en las moléculas formadas solo por carbono. Los fullerenos son moléculas de carbono relativamente grandes (más de sesenta átomos de carbono) que forman jaulas o cilindros cerrados. En los últimos años, se presta cada vez más atención a sus interacciones con las perovskitas, uno de los materiales más prometedores para las celdas fotovoltaicas de nueva generación. En Fullerene_PSC se aplicarán métodos avanzados de química computacional para comprender mucho mejor estas interacciones, lo cual podría conducir al diseño racional de celdas fotovoltaicas con eficiencias sin precedentes a precios nada astronómicos.
Objetivo
Science is essential to achieve the Sustainable Development Goals implemented in the European Agenda 2030 towards the use of sustainable and clean energy. Solar energy, as the cleanest and the largest exploitable resource of energy, can potentially meet the growing requirements for the whole world’s energy needs beyond fossil fuels. Halide perovskite solar cells (PSCs) are considered as one of the most promising candidates for the next generation solar cells as their power conversion eciency (PCE) has rapidly increased up to 25.2%.
With the goal to boost their commercialization, Fullerenes and derivatives have been introduced in PSC devices to improve the stability, suppress the hysteresis, and reduce the high temperatures commonly used to fabricate these devices. Developing novel fullerene derivatives for improving further the PCE and stability of PSCs is still highly desirable yet challenging. Nevertheless, it is not extensively explored the role of fullerene derivatives in PSC devices and it is still not thoroughly investigated how binding groups of fullerenes interact with perovskite surface and their influence in the electron mobility.
In this project, the state-of-the-art computational chemistry will be used to understand the fullerene-perovskite interactions with the goal to rationally design new fullerene derivatives to improve the stability and efficiency of PSC devices. Density functional calculations will be employed to investigate the fullerene orientation on perovskite surfaces, binding energy, bandgap, the exciton delocalization and charge transfer in the fullerene-perovskite complexes in order to establish descriptors and correlations with the experimental data. The descriptors will be used to predict the preferred functionalization of fullerenes in order to conscientiously design the fullerene derivatives for PSC devices in order to take a step forward towards the future commercialization of these low-cost solar cell devices.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
17004 Girona
España