CARACTERIZAÇÃO DE DISPOSITIVOS FOTOVOLTAICOS POLIMÉRICOS COM LAPPS32, LAPPS54, LAPPS32BT, LAPPS32TH E MATERIAIS TRANSPORTADORES DE ELÉTRONS
Aluno de Iniciação Científica: Nicholas Ercolano Monteiro (CNPq-Balcão)
Curso: Física (Bacharelado)
Orientador: Lucimara Stolz Roman
Colaborador: Natasha Ariane Diniz Yamamoto, Andréia Gerniski Macedo, Sandra Melo
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: dispositívos , fotovoltáicos , poliméricos
Área de Conhecimento: 90300009 - MATERIAIS
Os equipamentos portáteis estão ganhando espaço no mercado por sua grande variedade de uso. Dispositívos com tecnologia de transferência de dados, como notebooks, tablets e smartphones traduzem a necessidade de fontes renováveis de energia para suprir o crescimento desse novo avanço da comunicação. Descobertos em 1977, os polímeros conjugados têm sido muito estudados devido características muito interessantes: são leves, finos, flexíveis e mais baratos que o silício, utilizado para mesma finalidade porém sem as mesmas características citadas. Neste trabalho, objetiva-se melhorar a eficiência de conversão de luz em energia elétrica de quatro polímeros desenvolvidos pelo Laboratório de Polímeros Paulo Scarpa, LaPPS 32 poli (9,9'-dihexil-fluoreno-3,4-etilenodioxitiofeno), LaPPS 54 poli (9,9'-dihexil-fluoreno-2,1,3- benzotiadiazol), LaPPS32TH sendo meio LaPPS32 meio fluoreno-tiofeno (tiofeno com ramificação), LaPPS32BT consistindo em meio LaPPS32 meio fluoreno-benzotiadiazol, em dispositivos fotovoltaicos como camada ativa. Os dispositivos foram construídos em estrutura de bicamada, para medida de eficiência quântica e monocamada para caracterizar as mobilidades. Nesta estrutura, o dispositivo é composto por um substrato de vidro coberto por um filme fino de FTO (óxido de estanho dopado com flúor, do inglês tin oxide doped with fluorine) em cima do qual é depositada uma camada fina do polímero condutor PEDOT:PSS(poli(3,4-etileno dioxitiofeno)-poli(4-estireno sulfonado)). Em seguida, deposita-se um filme fino do material fotossensível, um dos quatro polímeros para camada ativa, pela técnica de centrifugação. O óxido MoO3 é depositado como bloqueador de buracos. Para compor o segundo eletrodo, evapora-se um filme de alumínio, finalizando a estrutura sanduíche dos dispositivos FTO/PEDOT:PSS/POL/MoO3/Al. Na outra estrutura é empregado material transportador de elétrons conhecido como fulereno. Nos dispositivos em bicamada, após a deposição do polímero sobre o substrato FTO/PEDOT:PSS, deposita-se por evaporação cerca de 30 nm de moléculas do fulereno (C60), formando dispositivos com a seguinte configuração: FTO/PEDOT:PSS/POL/C60/Al. A caracterização elétrica é feita através de medidas de densidade de corrente versus tensão aplicada sob iluminação e de medidas da eficiência de conversão de energia luminosa em electrica (IPCE-Incident Photon Converted in Electron Efficiency) por comprimento de onda. Neste trabalho verificamos que o dispositívo com o LaPPS 32 apresentou maior eficiência de foto-conversão e maior mobilidade quando comparado com outros polímeros.