Caracterização elétrica, ótica e estrutural das interfaces contendo P3ats e PCBM ou PDFA sobre ITO/TiO2

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Kubota, Mayara Masae
• Orientador(a): Santana, Henrique de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Dióxido de titânio; Espectroscopia Raman; Salicilato de metila; Células solares; Raios X - Difração; Poli(3-alquiltiofenos); Célula Solar Orgânica; TiO2; PCBM
• Área do conhecimento CNPq: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/18960

Neste trabalho, foram investigadas as interfaces formadas entre poli(3-alquiltiofenos) (P3ATs) juntamente com a polidifenilamina (PDFA) ou o éster metílico do ácido [6,6]-fenil-C61-butírico (PCBM), com o objetivo de compor a camada ativa de células solares orgânicas invertidas. Essas interfaces foram preparadas eletroquimicamente sobre eletrodos de ITO, previamente depositados quimicamente sobre filmes de (dióxido de titânio) TiO2 para o estudo das propriedades ópticas e eletrônicas aplicada para o desenvolvimento dessa tecnologia. Também foi estudado a influência da PDFA e do PCBM nas fortes interações e na transferência eletrônica entre os P3ATs e o TiO2 aspectos cruciais para o desempenho da camada ativa nesse tipo de dispositivo. Neste trabalho, foi verificado que os sistemas contendo os P3ATs tem uma forte interação com o TiO2, estabilizando os segmentos radical cátion P3ATs e a presença da PDFA ou PCBM desestabilizam essa interação. Estes resultados foram complementados pelos espectros fotoluminescência a baixa temperatura (15 K), apresentando a diminuição de intensidade e deslocamento da banda associada a emissão do radical cátion, observado sem a presença do TiO2 no sistema estudado e também por DRX que demonstrou a não interferência do PCBM na estrutura cristalina do TiO2. Estes resultados foram complementados pelas imagens de Raman Confocal, demonstrando áreas de maior e menor concentração de PCBM, TiO2 e P3ATs, porém, mesmo com essas áreas, os espectros demonstraram certa homogeneidade dos segmentos estudados por todo o filme gerado. Os resultados obtidos envolvendo a interface do poli(3-mtiltiofeno) (P3MT) com o TiO2 impregnado com o ácido camposulfônico demonstraram a ocorrência de um ganho expressivo na formação do segmento radical cátion. Além disso, foi verificado que a transição dos segmentos radical cátion para dicátion ocorre com o tempo, favorecendo uma boa estabilidade entre estes segmentos na interface com o TiO2. Foi concluído que o dispositivo formado com o P3MT possui uma boa aplicação para células solares orgânicas.