Los investigadores de la Universidad de Kyoto han desarrollado un nuevo método para el dopado con boro de materiales de carbono bidimensionales, que se espera sea un enfoque prometedor hacia el desarrollo de materiales de transporte de electrones altamente eficientes para la electrónica orgánica.
Un tema crucial en el campo de la electrónica orgánica es el desarrollo de materiales transportadores de electrones eficientes. El reciente desarrollo de materiales transportadores de huecos en el campo de la energía fotovoltaica orgánica ha dado como resultado una mejora de la eficiencia de conversión de luz en electricidad al 10%. aunque los materiales transportadores de electrones se han limitado casi a derivados de fullereno. El desarrollo de nuevos materiales transportadores de electrones es, por lo tanto, un paso clave para el desarrollo de materiales fotovoltaicos orgánicos con eficiencias de conversión de luz en electricidad significativamente mayores. Un enfoque de diseño molecular prometedor para nuevos materiales transportadores de electrones es la incorporación de átomos de boro (dopaje con boro) en redes de carbono bidimensionales (Figura 1). Sin embargo, con el fin de implementar con éxito el concepto de "dopaje con boro" en el desarrollo de estos materiales, Debe superarse el problema crucial de estabilizar los compuestos orgánicos que contienen boro resultantes.
El grupo de investigación propuso un nuevo concepto para la estabilización cinética de materiales que contienen boro basado en la "restricción estructural" (Figura 2). Han desarrollado un método sintético eficaz para la síntesis de compuestos modelo y han demostrado que una serie de materiales de carbono que contienen boro correspondientes revelaron una alta capacidad de aceptación de electrones, así como una alta estabilidad frente al aire y al calor. Estos resultados demuestran un nuevo paradigma para la estabilización cinética de esqueletos policíclicos de carbono bidimensionales que contienen boro en ausencia de grupos arilo voluminosos. Además, estos resultados deberían permitir el desarrollo de una nueva clase de fascinantes materiales de carbono 2D con boro como elemento clave. La aplicación de este método al grafeno embebido en boro, materiales de carbono policíclico de bajo peso molecular, así como fullerenos y nanotubos de carbono conducirían al desarrollo de excelentes materiales transportadores de electrones que pueden lograr mayores eficiencias de conversión de luz en electricidad en energía fotovoltaica orgánica.
