[en] SYNTHESIS AND PHOTOPHYSICAL PROPERTIES EVALUATION OF PURELY ORGANIC DYES WITH POTENTIAL APPLICATION IN OPTOELECTRONIC DEVICES - VITORIA GONCALVES DOS SANTOS S PINA (2024)
[pt] Fontes energéticas tradicionais contribuem significativamente para a degradação ambiental e mudanças climáticas, ressaltando a necessidade de soluções inovadoras e eficientes em termos de energia. Esta dissertação explora os avanços nas tecnologias optoeletrônicas como alternativas promissoras. O estudo é dividido em duas principais aplicações: células solares sensibilizadas por corante (DSSCs) e diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs). Para o projeto de DSSC, moléculas D-π-A baseadas em núcleo de chalcona, contendo grupos aceitadores de ciano-carboxilato e carboxilato, foram sintetizadas, utilizando aldeídos ricos em elétrons como precursores da unidade doadora. Esses compostos exibiram bandas de absorção intensas (322 a 429 nm) e emissões de azul a amarelo (431 a 579 nm) com deslocamentos de Stokes moderados a grandes. Os testes no estado sólido mostraram absorção ampla na região UV a NIR, boa absorção em comprimento de onda azul e ancoragem eficaz no TiO₂. A avaliação fotovoltaica revelou correntes de curto-circuito entre 0,18 e 0,36 mA cm elevado a (-2), tensões de circuito aberto de 0,52 a 0,56 V e uma eficiência de conversão máxima de 0,13 por cento para o composto com grupo doador difenilamino e aceitador de ciano-carboxilato. Para o projeto de OLED, quatro novos derivados de ariloxi-benzotiadiazola e 2,6-difenil-dicianopiridina foram sintetizados, apresentando unidades doadoras de carbazol e trifenilamino, com potencial aplicação em camadas emissivas para OLEDs. Os compostos demonstraram bandas de absorção na região visível (346 e 438 nm), com os derivados de dicianopiridina mostrando deslocamentos solvatocrômicos positivos. A espectroscopia de fluorescência indicou máximos de emissão variando de 461 a 697 nm e deslocamentos de Stokes moderados a grandes. Estudos de emissão induzida por agregação revelaram emissão ou emissão aumentada no estado agregado em todos os casos. A voltametria cíclica mostrou diferenças de energia variando de 2,09 a 2,43 eV, com a menor a sendo observada no composto ariloxi-BTD substituído por trifenilamino. Futuramente, as moléculas mais promissoras serãoaplicadas em OLEDs para teste.