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Título
ESTUDO DAS PROPRIEDADES ELETRÔNICAS DE COMPLEXOS ENTRE POLÍMEROS CONJUGADOS E C70 PARA O EMPREGO EM CELULAS SOLARES ORGÂNICAS

Aluno: Jéssica Santos Rego - PROBEM/UFPR - Curso de Física (Bacharelado) (M) - Orientador: Marlus Koehler - Departamento de Física - Área de conhecimento: 10507000 - Palavras-chave: dispositivos fotovoltaicos orgânicos; interface doador/aceitador; dft - Colaborador: Clarice de Souza, Cleber Fabiano do Nascimento Marchiori.

A busca por fontes de energias renováveis de baixo custo com baixo índice de geração de poluição ambiental, que possibilitem uma alternativa às tradicionais fontes, tem incentivado diversas pesquisas científicas. Em especial uma das alternativas encontrada é a possibilidade de se transformar a luz do sol em energia elétrica, através do processo fotovoltaico. Nesse sentido os dispositivos fotovoltaicos orgânicos têm chamado atenção devido ao baixo custo de fabricação, a flexibilidade mecânica e as técnicas de fabricação mais simples. Apesar de possuírem diversas vantagens, existe um grande fator limitante para o uso desta tecnologia, que é a baixa eficiência de conversão de energia. Nesse sentido um estudo de interesse é a dissociação de pares elétron-buraco em dispositivos fotovoltaicos orgânicos baseados em interface doador/aceitador de carga. Nosso estudo foi voltado para interfaces polímero/fulereno, uma das configurações mais eficientes de células solares orgânicas. Sabe-se que a transferência de carga do polímero para o fulereno neste tipo de interface ocorre em um escala de tempo pequena, o que dificulta a recombinação dos éxcitons (par elétron-buraco ligado). Uma possível explicação para a eficiência da interface polímero/fulereno é a formação de um dipolo elétrico na interface que aponta do aceitador para o doador de carga. Neste trabalho realizamos um estudo da estrutura eletrônica do complexo formado pelo polímero P3HT (poli-3-hexil-tiofeno), como doador de elétrons, e o fulereno C70, como aceitador. Utilizando simulações de química quântica com métodos semi-empíricos e DFT (Density Functional Theory), realizamos primeiramente a otimização das estruturas isoladas do polímero e do fulereno e então demos início as simulações da estrutura eletrônica do complexo P3HT/C70. Foram consideradas duas possíveis posições para o fulereno, uma com a face pentagonal interagindo com a cadeia polimérica de P3HT e outra com a face hexagonal. Através do pacote GAMESS, cálculos de energia foram realizados para obter as propriedades eletrônicas destas configurações a fim de comparar com resultados obtidos para o complexo entre o P3HT e C60. Estes resultados foram obtidos em [1]. [1] MARCHIORI, C. F. N.. Caracterização da estrutura eletrônica de complexos doador/aceitador para a aplicação em dispositivos fotovoltaicos. 2013. 79 p. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba.].