As células solares de perovskita (PSCs) emergiram rapidamente como uma promissora tecnologia fotovoltaica de próxima geração, oferecendo altas eficiências de conversão de energia e potencial para fabricação de baixo custo. Um componente crítico dentro da arquitetura das PSCs é o material de transporte de buracos (HTM), responsável por extrair e transportar eficientemente buracos fotogerados da camada de perovskita para o eletrodo. Nesse contexto, o Tieno[3,2-b]tiofeno (TT) e seus derivados ganharam atenção significativa por seu papel no desenvolvimento de HTMs avançados.

O Tieno[3,2-b]tiofeno é um sistema heterocíclico fundido valorizado por sua natureza rica em elétrons, rigidez estrutural e conjugação π estendida. Essas propriedades são altamente desejáveis para HTMs, pois influenciam a mobilidade de carga, o alinhamento do nível de energia com o absorvedor de perovskita e a estabilidade geral do dispositivo. Ao funcionalizar o núcleo TT com grupos adequados, os pesquisadores podem criar pequenas moléculas ou polímeros que atuam como HTMs altamente eficazes.

Uma vantagem chave do uso de HTMs baseados em TT é sua capacidade de alcançar um alinhamento ideal do nível de energia. O nível HOMO (Orbital Molecular Ocupado Mais Alto) do HTM precisa estar bem alinhado com a banda de valência do material de perovskita para garantir a extração eficiente de buracos. A sintonizabilidade eletrônica oferecida pelos derivados de TT permite o ajuste preciso do nível HOMO, minimizando perdas de energia e maximizando a tensão de circuito aberto (Voc) da PSC.

Além disso, a estabilidade inerente e o bom empacotamento molecular facilitados pela estrutura rígida do TT contribuem para a melhoria da estabilidade e longevidade do dispositivo. Ao contrário de alguns HTMs amorfos, os materiais baseados em TT podem promover melhores interações intermoleculares, levando a filmes mais ordenados e taxas de recombinação de carga reduzidas. Isso é crucial para manter alto desempenho por períodos prolongados.

A literatura científica destaca vários estudos onde moléculas baseadas em Tieno[3,2-b]tiofeno foram sintetizadas e testadas como HTMs em PSCs. Esses estudos frequentemente relatam excelentes métricas de desempenho, incluindo altas eficiências de conversão de energia (PCE), densidades de corrente de curto-circuito (Jsc) e tensões de circuito aberto (Voc). Esse sucesso sublinha o potencial do TT como uma plataforma versátil para o design de HTMs de próxima geração.

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