Produção e caracterização de dispositivos orgânicos fotovoltaicos (OPV’s): Um estudo das camadas transportadoras de cargas.

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Oliveira, Bruno Randal de
• Orientador(a): Quirino, Welber Gianini
• Banca de defesa: Silva, Raigna Augusta da , Legnani, Cristiano
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas de prata; Óxido de grafeno funcionalizado com potássio; Células solares orgânicas; Silver nanoparticles; Graphene oxide with potassium; Organic solar cells
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13132

Um dos grandes desafios da atualidade é a produção de energia limpa e renovável, uma vez que a demanda por energia continuará crescendo. Assim, não apenas são necessárias fontes com grande potencial energético para suprir uma demanda cada vez maior, mas também fontes que não degradem o meio ambiente. Nesse contexto, a energia solar coloca-se como uma excelente alternativa. Devido a sua atuação local, a partir da instalação de células solares em forma de painéis, como uma fonte de geração distribuída, é possível reduzir os custos com a transmissão e distribuição, além do impacto substancialmente menor ao meio ambiente quando comparado à geração por outras fontes, como hidrelétrica e termoelétrica, por exemplo. Os dispositivos fotovoltaicos a base de silício encontram-se em um estágio relativamente avançado, contudo o custo de produção e de manutenção ainda é um impedimento para o uso em grande escala além de terem aplicações limitadas, por serem pesadas e rígidas. Como alternativa, os semicondutores orgânicos, vêm sendo usados na fabricação de células orgânicas OPV (do inglês Organic Photovoltaic). As OPVs são dispositivos formados por filmes finos que podem ser aplicados e moldados em vários locais como por exemplo, o vidros das janelas, e se apresentam como uma alternativa promissora ao mercado fotovoltaico. Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a “performance” de dispositivos fotovoltaicos orgânicos, com ênfase no papel que desempenham as camadas transportadoras de cargas nestes dispositivos. Utilizando-se como camada ativa de referência numa blenda de P3HT:PCBM, buscou-se primeiramente, como uma alternativa aos materiais já reportados na literatura, funcionalizar o óxido de grafeno com potássio para incluí-lo na camada transportadora de elétrons. Em seguida, estudar o efeito da adição de nanopartículas de prata revestidas de SiO2 no PEDOT:PSS, material amplamente utilizado na literatura como camada transportadora de buracos. Por fim, foram feitos estudos de dispositivos que receberam as duas modificações simultaneamente.