VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

VIII Conference "Chemical Sciences"

Oligothiophene-based structures for photovoltaic devices: CNDOL approaches for describing electronic properties.

Abstract

Oligothiophene derivatives are currently one of the most promising materials for the production of organic photocells. Recent studies have reported 15% energy conversion efficiency (PCE) in that organic photocells. Computational-theoretical methods represent a powerful tool for the study of diverse materials and have allowed to complement experimental results and contributing to a better understanding of these processes. In the present study we apply mechano-quantum methods (DFT), for the optimisation of the structures of the active layer of organic photocells. Excited states were obtained by the CNDOL approach, which has provided good results of electronic excitation energies and transition probabilities comparable with experimental data. Thus, we will apply the CNDOL approximate Hamiltonian to study the spectroscopic properties of these systems formed by 6 different donors and 3 acceptors, determining the energies of the corresponding excited states and the charge densities.

Resumen

Los derivados de los oligotiofenos constituyen en la actualidad uno de los materiales más prometedores en la producción de fotoceldas orgánicas. Estudios recientes han reportado un 15% de eficiencia de conversión de energía (PCE) en fotoceldas orgánicas constituidas por estos. Dado que lo métodos teórico-computacionales representan una potente herramienta para el estudio de diversos materiales y han permitido complementar los resultados experimentales, contribuyendo a una mejor comprensión de estos procesos, en el presente trabajo aplicamos métodos mecanocuánticos (DFT) para la optimización de las estructuras de la capa activa de fotoceldas orgánicas. Para el estudio de los estados excitados usamos la aproximación CNDOL, la cual ha brindado resultados de energías de excitaciones electrónicas y probabilidades de transición comparables con datos experimentales. Así, aplicaremos el Hamiltoniano aproximado CNDOL para el estudio de las propiedades espectroscópicas en estos sistemas formados por 6 donores y 3 aceptores diferentes, determinando las energías de los estados excitados correspondientes y los mapas de densidades de carga.