Polipolipiridinico ruthenio ricco di elettroni e a struttura coniugata

Polipiridine coniugata eteroaromatiche ricche di elettroni a base di rutenio: i progressi verso efficienze di conversione potenza di alto livello. Alessandro Abbotto^1* e Giovanni Battista Ferruti², 1Dipartimento di Scienza dei Materiali, Università di Milano-Bicocca, Milano, Italia, 2Dipartimento di Scienza dei Materiali, Politecnico di Milano, Milano, Italia. 14 dicembre 2011

Polipiridine eteroaromatiche ricche di elettroni coniugate a base di rutenio hanno dimostrato di possedere top-ranked efficienze di conversione potenza. Combinate con un accettore di elettroni, tali composti possono agire come donatori di elettroni efficienti in dispositivi fotovoltaici a film sottile. L'eccellente fotofisica e la stabilità chimica dei complessi di rutenio sono alla base delle prestazioni eccezionali di tali materiali. Negli ultimi anni, molti sforzi sono stati fatti per la sintesi e la caratterizzazione di questi complessi al fine di aumentare l'efficienza di conversione potenza.

In questo articolo, discutiamo i progressi più importanti nella progettazione e nella sintesi di polipiridine eteroaromatiche coniugate a base di rutenio, con un'enfasi sulle proprietà elettroniche e ottiche di questi materiali. Forniamo una panoramica completa delle strategie utilizzate per aumentare l'efficienza di conversione potenza, tra cui la modifica della geometria della ligandatura, la sostituzione selettiva dei ligandi, l'intercalazione di aggregati e l'ingegnerizzazione della struttura del film. Inoltre, discutiamo i meccanismi di trasferimento di carica e le sfide che devono essere affrontate per raggiungere l'eccellenza nelle prestazioni di conversione potenza.

Il nostro excursus sulle polipiridine eteroaromatiche coniugate a base di rutenio evidenzia l'importanza di questi materiali per lo sviluppo di conversione potenza altamente efficiente. Si conclude che la combinazione di architetture elettroattive ben progettate e una comprensione approfondita dei loro meccanismi di trasferimento di carica sono la chiave per realizzare dispositivi fotovoltaici ad alte prestazioni.

* Autore di corrispondenza: [email protected].

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