Las células solares orgánicas y las células solares de perovskita son dispositivos fotovoltaicos de última generación cuyas prestaciones técnicas (flexibilidad y ligereza) pueden resultar muy interesantes para el sector de la energía solar. Aunque son muchas las vías de investigación en las que actualmente se está trabajando para la optimización de estos dispositivos fotovoltaicos, el reto de lograr un mayor aprovechamiento de la luz solar que se encuentra en el rango del infrarrojo cercano, podría contribuir a una ganancia de eficiencia de incuestionable valor para el desarrollo de esta tecnología.

En este sentido, han cobrado especial importancia los materiales aceptores no fullerénicos (ANFs). El diseño común de estos materiales suele consistir en una estructura que combina diferentes fragmentos electrón-dadores y electrón-aceptores, en la que destaca el uso de sistemas poliheteroaromáticos fusionados con una conjugación expandida que, por lo general, presentan rutas sintéticas complejas.

Con la finalidad de vencer dicha dificultad, este proyecto de tesis doctoral propone la preparación de ANFs que combinen fragmentos de menor tamaño, y que no se encuentren fusionados para facilitar su síntesis. El aspecto innovador de esta propuesta radica en mantener la planicidad propia de los sistemas fusionados, así como la expansión de la estructura conjugada, a través de un adecuado diseño de los fragmentos a combinar que favorezca la formación de enlaces de hidrógeno intramoleculares.

Para ello, se llevará a cabo la síntesis de fragmentos electrón-dadores, como tienopirrol o tienotienopirrol, así como de fragmentos electrón-aceptores, como benzo/naftoselenadiazol o benzo/naftotriazol, con el objetivo de obtener una nueva serie de ANFs no fusionados. Además, se realizará la caracterización de las propiedades optoelectrónicas de estos nuevos materiales.

El proyecto también abordará la fabricación de prototipos de células solares orgánicas en las que se integrarán las moléculas sintetizadas para evaluar su comportamiento como materiales de la capa fotoactiva.