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Preparacao e caracterizacao fisico-quimica e eletrica de materiais polimericos aplicados a dispositivos fotovoltaicos.

Processo: 07/04019-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2007
Vigência (Término): 30 de setembro de 2008
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Roberto Mendonça Faria
Beneficiário:Rogerio Valaski
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Eletrônica orgânica

Resumo

O objetivo desse projeto é fabricar dispositivos fotovoltaicos poliméricos e estudar suas propriedades de transporte e de interfaces visando obter dispositivos de alta eficiência e de tempo de vida longo. Para isso, serão usadas diferentes estruturas de diodos, iniciando-se pela mais simples que é composta de um eletrodo transparente (EO) – ITO ou FTO – da camada ativa e de um eletrodo metálico; estutura tipo EO/Pol/Metal. Camadas intermediárias, tipo transportadoras de elétrons ou buracos poderão ser adicionadas como tentativas de prolongar o tempo de vida do dispositivo evitando o fenômeno de oxidação. A deposição do polímero ativo poderá ser feito por diferentes métodos, o que proporcionarão diferentes estruturas conformacionais, e assim, distintos mecanismos de transporte eletrônico. Os métodos mais tradicionais de deposição de filmes ultra-finos serão por spin-casting e por automontagem. Entretanto, deposições pelas técnicas de Langmuir-Blodgett e de eletrodeposição também serão estudadas. Análises de impurezas nas superfícies e interfaces comporão uma parte importante do projeto, visto que, além de controlar a corrente elétrica fornecida pelo dispositivo, pode aumentar a tensão de circuito aberto (Voc), que em princípio é limitada pela diferença entre as funções trabalho do anodo e do cátodo. Usaremos os polímeros das famílias dos poli(para-fenilenos vinilenos) (PPV) e dos politiofenos (PT). Esses são polímeros que apresentam um grande número de éxcitons singletos e apresentam uma probabilidade muito grande em se recombinarem emitindo um fóton. Entretanto, esses éxcitons quando próximos a centros de alta eletronegatividade, fulerenos ou determinados óxidos metálicos como nanopartículas de TiO2, se dissociam em lugar de se recombinarem, e podem contribuir ao efeito fotovoltaico numa estrutura de diodo de hétero-junção.