Desenvolvimento de materiais orgânicos avançados para foto-separação de cargas

• Processo: 22/05633-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Thiago Branquinho de Queiroz
• Beneficiário: Leonardo Rodrigues Moreira
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/13466-1 - Design, síntese e caracterização de sistemas moleculares para colheita de luz e separação de cargas, AP.JP
• Assunto(s): Espectroscopia de ressonância magnética nuclear Teoria do funcional da densidade Células solares Oligômeros Processo sol-gel
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células solares orgânicas | dispositivos fotovoltaicos | Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear | sol-gel chemistry | teoria do funcional da densidade | Mecanismos de foto-separação de cargas em sistemas orgânicos

Resumo

Propomos novas unidades doadoras-aceitadoras como sistemas de heterojunções de colheita de luz e suas combinações incorporadas em matrizes hospedeiras, visando maior desempenho e vida útil do dispositivo. Assim, os oligômeros de fenotiazina serão utilizados como unidades doadoras (D) e oligômeros de S,N-heteroaceno como unidades aceitadoras (A). Os sistemas hospedes-hospedeiros serão preparados em sílica, sódio-alumínio silicato, fenil-silicato e naftalenodiimida-sílica pelo método sol-gel e depositados por spin-coating na forma de filmes. Estes filmes to tipo hóspede-hospedeiro também serão preparados na presença do líquido iônico (1-Butil-3-metilimidazolium +BF-4 ). Além disso, para heterojunções selecionadas e seus sistemas hospede-hospedeiro serão preparados os dispositivos fotovoltaicos. A eficiência da separação de carga será investigada por eficiência de fotoluminescência e a eficiência fotovoltaica será obtida à partir da resposta de corrente para a tensão aplicada sob simulações de energia solar irradiação. Sabendo-se que sistemas moleculares com funcionalidades assistidas por luz incorporadas em hospedeiros inorgânicos e híbridos tendem a ter taxas de degradação mais baixas, nós vamos também realizar um estudo comparativo da eficiência da separação de cargas leves assistidas como uma função do tempo. A morfologia dos filmes será caracterizada por microscopia ótica e eletrônica de varredura e será correlacionada com a eficiência da coleta de luz. Os filmes ser extraído do substrato e caracterizados por NMR de alta resolução em estado sólido a fim de elucidar as interações intermoleculares, domínio de tamanho das regiões de D e A, mobilidade iônica (para as amostras com o líquido iônico), e movimento molecular. Este projeto visa introduzir novas rotas para a eficiência e durabilidade de dispositivos fotovoltáicos orgânicos.