Síntese e caracterização de sistemas orgânicos semicondutores baseados em tiofeno-fenileno para aplicação em células fotovoltaicas

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

17/09/2012

RESUMO

A combinação, intensificação ou surgimento de novas propriedades em sistemas molecularmente arquitetados e híbridos π-conjugados pode ser estrategicamente explorado na construção de dispositivos optoeletrônicos e produtores e armazenadores de energia. Este trabalho de tese, fruto de uma colaboração multidisciplinar, focaliza a síntese, a caracterização e a aplicação de oligômeros/polímeros π-conjugados baseados em tiofeno-fenileno. O objetivo consistiu em evidenciar as relações entre a estrutura química dos materiais sintetizados e suas propriedades optoeletrônicas e fotovoltaicas. Direcionou-se o estudo dos sistemas orgânicos sintetizados, visando aplicação dos mesmos em dois casos específicos. O primeiro caso consistiu na produção de células solares à base de um polímero doador de elétrons e um derivado de fulereno aceitador de elétrons. Foram correlacionados os parâmetros físicos e morfológicos às propriedades optoeletrônicas e estruturais de cada polímero aplicado, demonstrando a importância da optimização dos parâmetros físico-químicos para o bom desempenho dos dispositivos fotovoltaicos. O segundo consistiu na investigação controlada de dispersões aquosas estáveis de nanotubos de carbono de parede simples e oligômero/polímero conjugados fluorescentes funcionalizados com grupo imidazol. Optimização das condições experimentais e quantificação das dispersões foram realizadas por espectroscopia de absorção na região do UV-Vis-NIR. Dispersabilidade, individualização e estabilidade das dispersões foram estimadas usando microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia Raman e fotoluminescência. A ressonância magnética nuclear forneceu evidências diretas para uma possível interação π-cátion entre oligômero/polímero e nanotubos. A dispersão é assistida, portanto, por interações π-π e π-cátion entre nanotubos de carbono e oligômero/polímero conjugado. Enfim, será apresentada nesse trabalho, a síntese de diversos materiais orgânicos, bem como as primeiras caracterizações dos mesmos para possíveis aplicações tecnológicas; como proposta, tem-se a utilização dos mesmos, como camada ativa em dispositivos fotovoltaicos e como agentes dispersantes para nanotubos de carbono.

ASSUNTO(S)

oligômeros e polímeros π -conjugados nanotubos de carbono dispositivos fotovoltaicos fisica polímeros conjugados oligômeros nanotubos de carbono oligomers and π -conjugated polymers carbon nanotubes photovoltaic devices

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