Propriedades e estabilidade estrutural de interfases formadas por poli(3-alquiltiofenos) e PEDOT:PSS

dataload.collectionmapped01 - Doutorado - Químicapt_BR
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dc.contributor.advisorSantana, Henrique de [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorBatista, Aline Dominguespt_BR
dc.contributor.bancaRodrigues, Paulo Rogério Pintopt_BR
dc.contributor.bancaLaureto, Edsonpt_BR
dc.contributor.bancaUrbano, Alexandrept_BR
dc.contributor.bancaOlivati, Clarissa de Almeidapt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T11:54:53Z
dc.date.available2024-05-01T11:54:53Z
dc.date.created2020.00pt_BR
dc.date.defesa03.06.2020pt_BR
dc.description.abstractResumo: 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 sistemaspt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The study and technological development of new materials for use in organic photovoltaic cells (OPVs) has grown significantly, aiming at the application in devices capable of generating energy in a clean, renewable and low cost Among the materials studied, we highlight the group of poly-3-alkylthiophenes (P3ATs) which are highly photosensitive and promising as an active layer applied in OPVs Thus, aiming to identify the behavior of these materials in interfaces potentially used in devices, this study aimed to characterize and relate the structural stability in the different systems interfaces of chemically and electrochemically generated homo and copolymers, to the best electrical and optical properties, as an alternative viable active layer for use in organic devices The work was designed to highlight three stages developed in this work In the first, the results of the spectroscopic characterization for the ITO/P3MT and ITO/PEDOT:PSS/P3MT systems were presented from the analysis of Raman Spectroscopy data in situ and ex situ The Bode-phase diagrams, obtained by means of the Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIE) technique, were used as a tool for the study of the electrical properties of copolymeric films in relation to the respective homopolymers In the second stage of the results, the properties of the ITO/P3HT and ITO/PEDOT:PSS/P3HT systems were discussed In this stage, during the acquisition of Raman spectra, the influence of the laser power intensity applied on the structural changes of the ITO/P3HT system was investigated The use of the laser after selection of the appropriate power helped to understand the influence of aromatic species, radical cation and dication, present in the polymeric matrix The EIS performed in open circuit potential (OCP) and the photoluminescence measurements resolved in time allowed to identify the charge transfer processes that occur in the system, as well as the stability of these processes In the third stage, the morphological differences caused by the activation cycles in the Au electrode were analyzed Variations in the number of activation cycles caused different surface roughness in Au These differences observed for the morphology of the systems, also occurred for the structural (Raman), electrical (EIS) and optical (Photoluminescence - PL) properties of the studied systems The analysis of the Bode-phase diagrams allowed to monitor the load transfer processes involved The PL measurements (PL resolved over time and Photoluminescence Efficiency - PLQY), helped to verify the stability of the species present in the systemspt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Química) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/9359
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameQuímicapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual do Centro-Oestept_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.subjectQuímicapt_BR
dc.subjectPolímeros semicondutorespt_BR
dc.subjectRaman, Espectroscopia dept_BR
dc.subjectEspectroscopia de impedância eletroquímicapt_BR
dc.subjectCélulas fotovoltaicas orgânicaspt_BR
dc.subjectChemistrypt_BR
dc.subjectSemiconductor polymerspt_BR
dc.subjectRaman spectroscopypt_BR
dc.subjectElectrochemical impedance spectroscopypt_BR
dc.subjectOrganic photovoltaic cpt_BR
dc.titlePropriedades e estabilidade estrutural de interfases formadas por poli(3-alquiltiofenos) e PEDOT:PSSpt_BR
dc.typeTesept_BR

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