Descripción:
En este trabajo de investigación el interés es el desarrollo de un nuevo material orgánico semiconductor para celdas solares principalmente de base perovskita, concretamente el mejoramiento de una molécula orgánica de ácido carmínico con propiedades de semiconductor para aplicaciones en dispositivos fotovoltaicos. Los materiales son colorantes orgánicos que se consideran un área de interés al ser materiales naturales que presentan buenas propiedades ópticas de absorción de la luz, estabilidad térmica y propiedades de fluorescencia. Para complementar la investigación de un material semiconductor orgánico mejorado se desarrolla una simulación electroquímica apoyado de una modelación matemática para la capa de huecos y electrones. La molécula de ácido carmínico funcionalizado como material semiconductor hasta ahora no ha sido reportado en la literatura de dispositivos fotovoltaicos base perovskita.
La molécula de ácido carmínico metilado (MCA), es un material que representa una alternativa viable para la capa de portadores de electrones o huecos en un dispositivo solar base perovskita. Se ha puesto especial interés en el estudio de las propiedades de un compuesto derivado de la molécula de ácido carmínico (CA), que fue logrado a través de una metilación del CA obtenido de Dactylopius coccus. El compuesto fue caracterizado químicamente mediante espectroscopía de FTIR, el estudio de las propiedades ópticas se realizó a través de UVvis en solución y película. Para obtener los valores de los orbitales fronterizos de MCA (HOMO, LUMO) se obtienen los potenciales de oxidación y reducción en el inicio, esto se define como el potencial en el que inicia la inyección de huecos o electrones al orbital HOMO y LUMO.
Los resultados muestran una variación de las propiedades de absorción y emisión en comparación con CA. El cálculo del band gap teórico experimental de 3.08 eV y 3.07 eV respectivamente muestra un decremento para MCA y se encuentra dentro del rango reportado para semiconductores orgánicos. Los estudios teóricos mediante DFT indican que el material tiene un alto potencial para ser empleado en la fabricación de dispositivos optoelectrónicos.
