Aplicação de materiais com luminescência deslocada para menores energias em dispositivos fotovoltaicos orgânicos de P3HT: PCBM
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Fernandes, Ricardo Vignoto
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Resumo
Resumo: Nas últimas décadas houve um grande aumento na pesquisa em dispositivos fotovoltaicos orgânicos, principalmente por proporcionarem uma alternativa de baixo custo para geração de energia elétrica Entretanto, ao comparar células solares orgânicas com as inorgânicas mais tradicionais, é visto que a eficiência e a durabilidade ainda deixam a desejar O objetivo desta tese é utilizar uma camada que contenha materiais luminescentes para aumentar a eficiência e a durabilidade de dispositivos fotovoltaicos orgânicos, através de um processo puramente óptico baseado no efeito de deslocamento da fotoluminescência (PL) para menores energias – do inglês luminescence down-shifting effect (LDS) Os materiais luminescentes, tanto individualmente quanto misturados, foram dispersos em uma matriz polimérica de PMMA, a qual é opticamente inerte para comprimentos de onda maiores que 3 nm A escolha dos materiais foi baseada na posição de seus espectros de absorbância e de PL, considerando a curva de eficiência quântica externa (EQE) do dispositivo Em um primeiro momento, o uso de camadas contendo misturas de materiais luminescentes levaram a um aumento relativo de aproximadamente 6% no tempo de vida da célula fotovoltaica, sem no entanto produzir um aumento significativo na eficiência da mesma Foi então realizado um trabalho experimental de variação dos parâmetros de produção das camadas luminescentes, no sentido de aprimorar suas propriedades ópticas visando ao aumento da eficiência dos dispositivos Com isso, foi possível obter uma camada que proporcionou um aumento relativo de 2% na densidade de corrente de curto circuito produzida pela célula, um resultado bastante satisfatório quando comparado com trabalhos anteriores
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Palavras-chave
Sistemas de energia fotovoltaica, Luminescência, Física, Dispositivo fotovoltaico, Photovoltaic power systems, Luminescence, Physics, Photovoltaic devices