[pt] Este trabalho apresenta o estudo da mobilidade de portadores de carga em filmes finos de poli(3-hexiltiofeno) rrP3HT modificados: (a) fisicamente, através da mistura do rrP3HT com o polimetilmetacrilato, PMMA, com diferentes solventes e concentrações; e (b) quimicamente, através da sínteses de novos polímeros baseados de politiofenos com poliselenofeno rrP3HTCoSe com 5 e 10 porcento de Se. Todos os filmes fabricados foram caracterizados através de medidas de absorção UV-Vis, fotoluminescência e absorção no infravermelho. Para as blendas rrP3HT:PMMA, a partir destes espectros e usando o modelo de Spano, foram determinados os valores de acoplamento excitônico W e as semilarguras da distribuição gaussiana de estados sigma mostrando que o comprimento de conjugação, a ordem e a cristalinidade foram aprimoradas nas blendas rrP3HT:PMMA. Medidas J-V e CELIV mostraram que simples diodos baseados nas blendas rrP3HT:PMMA 70:30 exibem valores de mobilidade de portadores maiores (1.0x10 elevado a menos quatro até 5.5x10 elevado a menos quatro centimetro quadrado/Vs), com um aumento de até 450 porcento quando comparados com o valor da mobilidade do rrP3HT puro. Células fotovoltaicas foram fabricadas para avaliar o desempenho da blenda 70:30 apresentando um valor de eficiência 6 vezes maior em relação aos dispositivos baseados em rrP3HT puro. Por outro lado, o estudo da modificação química mostrou altos valores de acoplamento excitônico para os polímeros rrP3HTCoSe de 5 e 10 porcento, o que significa menores comprimentos de conjugação, ordem e cristalinidade. Os valores de mobilidade encontrados nos polímeros rrP3HTCoSe 5 e 10 porcento foram inferiores com relação ao rrP3HT puro, encontrando uma relação direta entre a energia do gap, o comprimento de conjugação e mobilidade de portadores de carga. / [en] This work presents the study of charge carrier mobility in thin films of poly(3-hexylthiphene) rrP3HT modified: (a) physically, through the mixing the rrP3HT with polymethylmethacrylate PMMA with different solvents and concentrations and (b) chemically, through the syntheses of new polymers based on polythiophene and polyselenophene rrP3HTCoSe 5 and 10 percent of Se. All the films produced were characterized by UV-Vis absorption, photoluminescence and infrared absorption measurements. For the rrP3HT:PMMA blends, from these spectra and using the Spano model were determined excitonic bandwidth values W(eV) and half width of the Gaussian distribution of site-energy disorder sigma (eV) showing that the conjugation length, order and crystallinity were improved in rrP3HT:PMMA blends. J-V and CELIV measurements showed that the simples diodes based in rrP3HT:PMMA 70:30 with different solvents showed the highest mobility (1.00x10 to negative 4 power to 5.55x10 to negative 4 power centimeter square/Vs), with an increase of up to 450 percent compared with the value of mobility of rrP3HT pure. Photovoltaic cells were fabricated to evaluated the performance of the blend 70:30 presenting a value conversion efficiency 6 times higher compared to devices based rrP3HT pure. On the other hand, the study of chemical modification showed high values of excitonic bandwidth for the rrP3HTCoSe polymers 5 and 10 percent, which means smaller conjugation lengths, order and crystallinity. The mobility values found in rrP3HTCoSe polymers 5 and 10 percent were lower with respect to rrP3HT pure, finding a direct relationship between Eg, the conjugation length and mobility of charge carriers.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:29619 |
| Date | 07 April 2017 |
| Creators | HAROLD JOSE CAMARGO AVILA |
| Contributors | MARCO CREMONA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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