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Previous issue date: 2015-03-19 / CNPq / A utilização de semicondutores orgânicos como materiais ativos em dispositivos optoeletrônicos é uma área de intensa pesquisa e inovação nos dias de hoje. Células solares baseadas em blendas de polímeros condutores ganharam muita atenção devido a suas características mecânicas e bom rendimento, ao que se combina um baixo custo de fabricação. Neste trabalho, investigamos a influência de aspectos óticos e estruturais dos materiais utilizados sobre o transporte eletrônico em dispositivos fotovoltaicos moleculares à base de polihexiltiofeno (P3HT) e 5-(2-etil-hehilóxi)-1,4-fenileno vinileno (MEHPPV) associados com fulerenos funcionalizados (PCBO), e de nanopartículas de ouro recobertas com polianilina (PANI-AuNPs). Os filmes de P3HT e MEH:PPV foram depositados a partir das soluções coloidais por meio da técnica de spin-coating, sendo cada um dos polímeros solubilizado em clorobenzeno. Através de medidas de corrente-tensão realizadas sob luz "solar simulada", e tendo a temperatura, a tensão aplicada e a área ativa dos dispositivos como parâmetros de controle, estimamos a eficiência de conversão de energia. Vale ressaltar que normalmente as técnicas convencionais utilizadas para medir mobilidade elétrica se utilizam de arranjos elétricos e ópticos acoplados, como é o caso das medidas de Tempo de Voo (TOF). Neste trabalho, como método alternativo, nos baseamos em medidas de espectroscopia de impedância elétrica na ausência de luz e com varredura na frequência para estimar a mobilidade dos portadores de carga negativos no interior dos dispositivos. Além disso, avaliamos o efeito de fatores da preparação (velocidade de rotação, temperatura de annealing e concentração de PANI-AuNPs) dos diferentes dispositivos fotovoltaicos sobre a eficiência e a mobilidade eletrônica, de modo a estabelecer a dinâmica de condução nas diferentes células solares orgânicas nanoestruturadas investigadas. / The use of organic semiconductors as active materials in optoelectronic devices is nowadays an area of intense research and innovation. Solar cells based on blends of conductive polymers have deserved a lot of attention due to their mechanical characteristics and good efficiency, which could be attained with low manufacturing costs. In this study, we investigated the influence of optical and structural aspects of the material used for the electron transport in molecular-based photovoltaic devices polihe-xiltiofeno (P3HT) and 5-(2-ethylhehiloxi)-1,4-phenylene vinylene (MEH-PPV) associated with functionalized fullerenes (PCBO) and gold nanoparticles coated with polyaniline (PANI-AuNPs). The P3HT films and MEH:PPV were deposited from colloidal solutions through the spin-coating technique, where in each case the corresponding polymer was previously solubilized in chlorobenzene. Through current-voltage measurements performed under "simulated sunlight", and taking the temperature, the applied voltage and the active area of the devices as control parameters, we were able to estimate the corresponding energy conversion efficiency. It is noteworthy that usually the conventional techniques used to measure electric mobility involve the use of coupled electrical and optical arrangements, such as is the case of the flight time (TOF) method. In this work, based on electrical impedance spectroscopic methods, in the absence of both incident light and scanning frequency, we were able to estimate the mobility of negative charge carriers within the device. Furthermore, we evaluated the effect of the preparation factors (rotation speed, temperature and annealing concentration of PANI-AuNPs) of different photovoltaic devices on the efficiency and electron mobility in order to establish different driving dynamics in organic solar cells nanostructured investigated.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/27672 |
| Date | 19 March 2015 |
| Creators | GONÇALVES, Macário Granja |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/4505138524062254, MELO, Celso Pinto de, FALCÃO, Eduardo Henrique Lago |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencia de Materiais, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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