Estrutura eletrônica de materiais orgânicos para aplicações em camadas ativas de células solares

• Processo: 14/20410-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Francisco Carlos Lavarda
• Beneficiário: Francisco Carlos Lavarda
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Estados eletrônicos Polímeros condutores Células solares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células solares orgânicas | Eletrônica Orgânica | polímeros condutores | estados eletrônicos

Resumo

Através de métodos de cálculo de estrutura eletrônica de qualidade ab-initio e semiempírico, pretende-se realizar um estudo teórico com materiais orgânicos destinados à aplicação em camadas ativas de células solares. O foco será na obtenção de materiais poliméricos doadores de elétrons com valores apropriados tanto para a energia do último orbital eletrônico ocupado bem como a diferença entre este nível e o primeiro orbital eletrônico desocupado, que estão intimamente relacionados à eficiência e a estabilidade que a célula solar pode atingir. Também pretendemos investigar se estes materiais tendem a apresentar propriedades de transporte melhoradas. Pretende-se estudar (i) copolímeros de monômeros similares e (ii) a otimização de níveis eletrônicos de fronteira de polímeros doadores conhecidos via modificações químicas. Para estes sistemas, pretendemos estudar também (iii) a energia de reorganização interna e energia de ligação do éxciton (propriedades ligadas ao transporte e geração de portadores de cargas) e (iv) metodologias adequadas para a predição do bandgap, que é uma colaboração internacional em andamento. (AU)

Publicações científicas

(16)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ALVES, GABRIEL G. B.; OLIVEIRA, ELIEZER F.; BATAGIN-NETO, AUGUSTO; LAVARDA, FRANCISCO C.. Molecular modeling of low bandgap diblock co-oligomers with pi-bridges for applications in photovoltaics. COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE, v. 152, p. 12-19, SEP 2018. (12/21983-0, 16/18499-0, 14/20410-1)

ROLDAO, JUAN CARLOS; OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS. Electronic structure of polythieno[3,4-b]-thiophene-co-benzodithiophene (PTB7) derivatives for organic solar cell applications. ORGANIC ELECTRONICS, v. 33, p. 246-252, JUN 2016. (12/21983-0, 14/20410-1)

OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; ROLDAO, JUAN CARLOS; MILIAN-MEDINA, BEGONA; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS; GIERSCHNER, JOHANNES. Calculation of low bandgap homopolymers: Comparison of TD-DFT methods with experimental oligomer series. Chemical Physics Letters, v. 645, p. 169-173, FEB 2016. (12/21983-0, 14/20410-1)

OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS. Copolymers with similar comonomers: Tuning frontier orbital energies for application in organic solar cells. POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, v. 56, n. 4, p. 479-487, APR 2016. (12/21983-0, 14/20410-1)

ROLDAO, JUAN CARLOS; OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; SATO, FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS. Theoretical evaluation of chemical substitutions along the main chain of poly(3-hexylthienylene-vinylene) for solar cell applications. Polymer International, v. 67, n. 2, p. 197-203, FEB 2018. (12/21983-0, 14/20410-1)

DOS SANTOS, WILLIAN HENRIQUE; DE OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS; LEONARCZYK, IVES ANTONIO; BARBOSA FERREIRA, MARCO ANTONIO; DA SILVA-FILHO, LUIZ CARLOS. One-Step Synthesis of Methoxylated Phloroglucinol Derivatives Promoted by Niobium Pentachloride: An Experimental and Theoretical Approach. SYNTHESIS-STUTTGART, v. 49, n. 11, p. 2402-2410, JUN 2017. (15/08541-6, 16/01599-1, 12/21983-0, 14/20410-1)

OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; SILVA, LUCAS CASTORINO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS. Modifying electronic properties of ICBA through chemical substitutions for solar cell applications. STRUCTURAL CHEMISTRY, v. 28, n. 4, p. 1133-1140, AUG 2017. (12/21983-0, 14/20410-1)

GALINDO, LEVY A.; GOZZI, GIOVANI; FUGIKAWA-SANTOS, LUCAS; FARIA, ROBERTO M.; LAVARDA, FRANCISCO C.; BATAGIN-NETO, AUGUSTO. Investigation of the polymer-salt interactions in polymeric light emitting electrochemical cells: Electronic structure calculations and experimental studies. ORGANIC ELECTRONICS, v. 79, APR 2020. (07/58991-1, 13/24461-7, 14/20410-1)

ROLDAO, JUAN CARLOS; BATAGIN-NETO, AUGUSTO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS; SATO, FERNANDO. Effects of Mechanical Stretching on the Properties of Conjugated Polymers: Case Study for MEH-PPV and P3HT Oligomers. JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART B-POLYMER PHYSICS, v. 56, n. 20, p. 1413-1426, OCT 15 2018. (14/20410-1)

OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; SHI, JUNQING; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS; LUER, LARRY; MILIAN-MEDINA, BEGONA; GIERSCHNER, JOHANNES. Excited state absorption spectra of dissolved and aggregated distyrylbenzene: A TD-DFT state and vibronic analysis. Journal of Chemical Physics, v. 147, n. 3, JUL 21 2017. (16/01288-6, 12/21983-0, 14/20410-1)

MARTINS, JEFFERSON S.; BARTOLOMEU, ALOISIO A.; DOS SANTOS, WILLIAN HENRIQUE; DA SILVA FILHO, LUIZ CARLOS; DE OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS; CUIN, ALEXANDRE; LEGNANI, CRISTIANO; MACIEL, INDHIRA O.; FRAGNEAUD, BENJAMIN; et al. New Class of Organic Hole-Transporting Materials Based on Xanthene Derivatives for Organic Electronic Applications. Journal of Physical Chemistry C, v. 121, n. 24, p. 12999-13007, JUN 22 2017. (13/08697-0, 14/20410-1, 16/01599-1, 12/21983-0, 12/23821-7)

LAVARDA, FRANCISCO CARLOS; SCHIABER, ZIANI DE SOUZA; DIAS AGUIAR, LEONARDO DE CONTI; OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; GONCALVES LEITE, DOUGLAS MARCEL; CAMILO, JR., ALEXANDRE; DIAS DA SILVA, JOSE HUMBERTO. Electronic structure of a hydrogenated gallium nitride nanoparticle. PHYSICA STATUS SOLIDI B-BASIC SOLID STATE PHYSICS, v. 252, n. 10, p. 2317-2322, OCT 2015. (12/21147-7, 14/20410-1, 11/22664-2, 12/21983-0, 13/25625-3)

DOS SANTOS, GIOVANNY CARVALHO; SERVILHA, ROBERTA OLIVEIRA; DE OLIVEIRA, ELIZER FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS; XIMENES, VALDECIR FARIAS; DA SILVA-FILHO, LUIZ CARLOS. Theoretical-Experimental Photophysical Investigations of the Solvent Effect on the Properties of Green- and Blue-Light-Emitting Quinoline Derivatives. Journal of Fluorescence, v. 27, n. 5, p. 1709-1720, SEP 2017. (13/08697-0, 15/00615-0, 14/20410-1, 16/01599-1, 12/21983-0, 12/24199-8)

OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS. Reorganization energy for hole and electron transfer of poly(3-hexylthiophene) derivatives. Polymer, v. 99, p. 105-111, SEP 2 2016. (12/21983-0, 14/20410-1)

OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS. Design of diblock co-oligomers as low bandgap small molecules for organic solar cells. MOLECULAR SIMULATION, v. 43, n. 18, p. 1496-1501, 2017. (12/21983-0, 14/20410-1)

DOS SANTOS, GIOVANNY CARVALHO; OLIVEIRA, ELIEZER FERNANDO; LAVARDA, FRANCISCO CARLOS; DA SILVA-FILHO, LUIZ CARLOS. Designing new quinoline-based organic photosensitizers for dye-sensitized solar cells (DSSC): a theoretical investigation. Journal of Molecular Modeling, v. 25, n. 3, MAR 2019. (13/08697-0, 15/00615-0, 14/20410-1, 16/01599-1, 16/18499-0, 12/21983-0, 12/24199-8)