Thiophene based interlayers for hybrid photovoltaic cells

Although hybrid photovoltaic cells have the potential to achieve high power conversion efficiencies, performances that have been obtained so far are quite low, due to problems at the inorganic/organic interface. A step-change improvement in device performance is enabled by engineering the hybrid interface by means of a proper molecular interlayer. This study introduces the design and synthesis of a novel series of oligothiophenes, aimed at inducing selective intermolecular interactions. The reported results show that small differences in the chemical structure of these interlayers can improve or worsen the final hybrid photovoltaic cell performances. In particular 3-(4-pyridyl)thiophene interlayer doubles the control device efficiency than when no modifier is used.

Sebbene le celle fotovoltaiche ibride abbiano la possibilità di raggiungere alti valori di efficienza, le performance ottenute fino ad ora sono basse a causa di problemi all’interfaccia tra materiale organico ed inorganico. È possibile un miglioramento di tali performance, ingegnerizzando l’interfaccia ibrida con l’aiuto di appositi interlayer molecolari. Questo studio introduce la progettazione e la sintesi di una nuova serie di oligotiofeni, con lo scopo di indurre interazioni intermolecolari selettive. I risultati proposti mostrano che lievi differenze nella struttura chimica di tali interlayer possono aumentare o peggiorare le performance finali del dispositivo ibrido. In particolare l’interlayer 3-(4-piridil)tiofene raddoppia l’efficienza del dispositivo rispetto a quando avvenga non usando alcun modificatore.