Decoding Fluorine Peripheral Substitution Impact in Zinc Phthalocyanines for Perovskite Solar Cells
Resumen: We designed six zinc phthalocyanine derivatives (ZnPc-1-ZnPc-6) as molecular semiconductors. By adjusting peripheral substituents with differing electron-donating and -withdrawing properties (-C(CH3)3, -O(CH2)CF3, -CF3), we rationalized solubility, energy levels, and molecular arrangement to influence interfacial charge dynamics and thus device performance. Among the derivatives, ZnPc-2 with three tert-butyl groups and a trifluoroethoxy provides favorable energy level alignment, better thin film coverage, and high conductivity suited to be used as hole-selective materials. When integrated into n-i-p architecture perovskite solar cells, it measures a power conversion efficiency approaches that of Spiro-OMeTAD under our lab conditions. ZnPc-2 showed ambient operational stability, maintaining around 80% of its initial J MPP over 24 h without encapsulation. Our combined theoretical and experimental assessment revealed detailed electro-optical properties to substantiate the influence of molecule design on the device performance. Specifically, three tert-butyl groups with a trifluoroethoxy arm outperform, evidencing molecular design as a strategy to modulate properties.
Idioma: Inglés
DOI: 10.1002/cssc.202502045
Año: 2025
Publicado en: ChemSusChem 19 (2025), 1-15
ISSN: 1864-5631

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2021-129085OB-I00
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2024-155430OB-I00
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2024-155562-I00
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)
Dataset asociado: Material complementario ( https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/action/downloadSupplement?doi=10.1002%2Fcssc.202502045&file=cssc70371-sup-0001-SuppData-S1.pd)

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Exportado de SIDERAL (2026-01-21-14:55:36)


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 Registro creado el 2026-01-21, última modificación el 2026-01-21


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