Abstracto

Sustituyentes atractores de electrones que controlan la brecha de banda y la conformación planar en moléculas push-pull mediante interacciones no covalentes: estudio de la teoría funcional de la densidad

Saravanan C, Nasrin IS y Milind SD*

La benzo[1,2-b:6,5-b']ditiofeno-4,5-diona (BDTD) se utiliza como intermediario para sintetizar la unidad aceptora de una célula solar orgánica, pero aún no se ha probado su doble actividad, tanto de donante como de aceptor. En este estudio, se consideraron BDTD, DTBT y DTBTD como donante y se determinaron sus propiedades optoelectrónicas junto con la fracción de benzotiadiazol. Se examinaron las longitudes de onda de la brecha de banda, HOMO, LUMO y de absorción y se estudió cómo se afecta la propiedad optoelectrónica al introducir sustituciones que atraen electrones, como F, CN y NO2, en la unidad de benzotiadiazol. Se identificó la distancia electrón-hueco y el sistema real de donante y aceptor de electrones durante la transición electrónica a partir de la densidad calculada para los estados fundamental y excitado. Se observó una fuerte interacción de enlace de hidrógeno y una fuerte repulsión estérica entre las unidades donadora y aceptora al introducir diferentes sustituyentes que atraen electrones en la unidad aceptora de benzotiadiazol. La contribución de los fragmentos a los niveles de energía de los orbitales moleculares respalda los resultados de que el DTBT es un donante, el DTBTD es un DTBTD y el BDTD es un doble. La molécula recién diseñada alcanzó la eficiencia de conversión de potencia del 8 % prevista por el diagrama de Scharber.