Surface modification of indium tin oxide for work function tailoring using organic self-assembly monolayer

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Moreira, Leonardo Rodrigues
Orientador(a): Queiroz, Thiago Branquinho de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=128830&midiaext=82115
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSurface modification of indium tin oxide for work function tailoring using organic self-assembly monolayer2024-09-27Queiroz, Thiago Branquinho deMoreira, Leonardo RodriguesUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFABCengFUNÇÃO TRABALHOELETRODOS TRANSPARENTESMONOCAMADA AUTOMONTADAESPECTROSCOPIA FOTOELÉTRICADISPOSITIVOS FOTOVOLTAICOSWORK FUNCTIONTRANSPARENT ELECTRODESSELF-ASSEMBLED MONOLAYERPHOTOELECTRON SPECTROSCOPYPHOTOVOLTAIC DEVICESPROGRAMA DE PCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São PauloCélulas solares organicas (OPVs) de alta eficiência têm sido desenvolvidas nos últimos anos, tendo como camada ativa uma nova geração de sistemas moleculares doadoresaceitadores, como bulk heterojunction (BHJ). O óxido de índio estanho (ITO) é usado como ânodo devido à sua alta função trabalho, enquanto um metal com baixa função trabalho é usado como cátodo, Al/Ca. Porém, estes metais com baixa função trabalho são facilmente degradáveis, levando a uma durabilidade reduzida em condições ambiente. Com células invertidas, este problema pode ser contornado. Nesta configuração, a função trabalho do ITO é reduzida para que possa atuar como cátodo, enquanto um metal com alta função trabalho como Au e Ag podem ser usados como ânodo. Para esse fim, o ITO pode ter sua superfície funcionalizada com espécies inorgânicas ou orgânicas altamente polarizáveis. Com base em publicações anteriores, foi feita evaporação do carbonato de césio (Cs2CO3) no ITO, o que reduziria a função trabalho por formação de dipolos de superficie que atenuariam a interação de Coloumb. Porém, o Cs2CO3 apresenta baixa adesão na superfície, exceto quando submetidos a tratamentos térmicos em temperaturas elevadas (= 300?C), o que gerou danos em sua morfologia, como observado por Microscópia eletrônico de varredura (MEV) e por Espectroscopia dispersiva de energia (EDS), levando a perca de suas características condutoras. Outra possibilidade é funcionalizar a superfície do ITO com moléculas orgânicas como monocamadas automontadas (SAM). Esse procedimento foi feito escolhendo uma série de moléculas com diferentes propriedades, funcionalizadas com grupos com alta afinidade química à superfície do ITO após ativação com plasma O2. Isso resultou em ITOs com diversos valores de função trabalho, preservando a integridade estrutural e características condutivas. Foi investigada a polaridade da superficie por ângulo de contato, a composição elementar do ITO após tratamento com plasma O2 e formação de SAM com Espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS) e a adesão da molécula à estrutura por meio de Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) em estado sólido.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=128830&midiaext=82115application/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T22:17:40Zoai:BDTD:128830Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2025-12-12T12:02:05Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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