Propriedades e estabilidade estrutural de interfases formadas por poli(3-alquiltiofenos) e PEDOT:PSS
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Batista, Aline Domingues
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Resumo
Resumo: O estudo e desenvolvimento tecnológico de novos materiais para o uso em células fotovoltaicas orgânicas (OPVs) tem crescido de forma significativa, visando a aplicação nos dispositivos capazes de gerar energia de forma limpa, renovável e de baixo custo Dentre os materiais estudados, destacam-se o grupo dos poli-3-alquiltiofenos (P3ATs) que são altamente fotossensíveis e promissores como camada ativa aplicada em OPVs Dessa forma, visando identificar o comportamento desses materiais em interfases potencialmente utilizadas nos dispositivos, esse estudo teve como objetivo caracterizar e relacionar a estabilidade estrutural nas diferentes interfases de sistemas dos homo e copolímeros gerados química e eletroquimicamente, às melhores propriedades elétricas e ópticas, como alternativa de camada ativa viável para uso em dispositivos orgânicos O trabalho foi elaborado visando destacar três etapas desenvolvidas nesse trabalho Na primeira foram apresentados os resultados da caracterização espectroscópica para os sistemas ITO/P3MT e ITO/PEDOT:PSS/P3MT a partir da análise dos dados de Espectroscopia Raman in situ e ex situ Os diagramas de Bode-fase, obtidos por meio da técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), foram utilizados como ferramenta para o estudo das propriedades elétricas dos filmes copoliméricos em relação aos respectivos homopolímeros Na segunda etapa dos resultados, foram discutidas as propriedades dos sistemas ITO/P3HT e ITO PEDOT:PSS/P3HT Nessa etapa, durante a obtenção dos espectros Raman foi investigada a influência da intensidade de potência do laser aplicado nas alterações estruturais do sistema ITO/P3HT A utilização do laser após seleção da potência adequada auxiliou na compreensão da influência das espécies aromáticas, cátion radical e dicátion, presentes na matriz polimérica A EIE realizada em potencial de circuito aberto (OCP) e as medidas de Fotoluminescência resolvida no tempo permitiram identificar os processos de transferência de carga que ocorrem no sistema, bem com a estabilidade desses processos Na terceira etapa, foram analisadas as diferenças morfológicas causadas pelos ciclos de ativação no eletrodo de Au As variações quanto ao número dos ciclos de ativação, causaram rugosidades superficiais distintas no Au Essas diferenças observadas para a morfologia dos sistemas, também ocorreram para as propriedades estruturais (Raman), elétricas (EIE) e ópticas (Fotoluminescência - PL) aos sistemas estudados A análise dos diagramas de Bode-fase permitiu monitorar os processos de transferência de carga envolvidos As medidas de PL (PL resolvida no tempo e Eficiência de fotoluminescência - PLQY), auxiliaram verificar a estabilidade das espécies presentes nos sistemas
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Palavras-chave
Química, Polímeros semicondutores, Raman, Espectroscopia de, Espectroscopia de impedância eletroquímica, Células fotovoltaicas orgânicas, Chemistry, Semiconductor polymers, Raman spectroscopy, Electrochemical impedance spectroscopy, Organic photovoltaic c