Caracterização da estrutura eletrônica de complexos doador/ aceitador para aplicação de dispositivos fotovoltaicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Marchiori, Cleber Fabiano do Nascimento
Orientador(a): Koehler, Marlus, 1970-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Polarização (Eletricidade)
Polímeros conjugados
Celulas solares
Física
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/29948
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Marlus Koehler
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em FísicaKoehler, Marlus, 1970-Marchiori, Cleber Fabiano do Nascimento2025-01-23T21:10:25Z2025-01-23T21:10:25Z2013https://hdl.handle.net/1884/29948Orientador: Prof. Dr. Marlus KoehlerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 21/02/2013Bibliografia: fls. 71-79Resumo: Nesse trabalho a estrutura eletrônica de dois complexos doador-aceitador foi investigada buscando entender as razoes que produzem a grande eficiência de dissociação de pares elétron-buraco em interfaces polímero-fulereno. Simulações usando Teoria do Funcional da Densidade revelam uma superposição dos orbitais do polímero com os orbitais do fulereno, de forma que os orbitais HOMO e LUMO do complexo sao uma mistura dos orbitais das moléculas isoladas. Essa sobreposição leva a uma transferência de carga no estado fundamental da molécula doadora para a molécula aceitadora e, por consequência, a formação de estados eletrônicos situados energeticamente dentro do "gap" dos materiais isolados, os quais são chamados estados de transferência de carga. A consequência e o surgimento de uma banda de absorção em uma energia menor que a da banda do polímero isolado. O surgimento dessa nova banda de absorção e responsável por uma limitação no valor da tensão de circuito aberto do dispositivo. Por outro lado, a transferência de carga produz um dipolo, cuja interação com os dipolo permanentes da molécula doadora e da molécula aceitadora, bem como a polarização das nuvens eletrônicas, contribuem para a formação de um dipolo que, quando aponta do aceitador para o doador auxilia a dissociação dos pares elétron-buraco.Abstract: In this study the electronic structure of two donor-acceptor complexes was investigated in order to understand the reasons that produce the efficient exciton dissociation in polymer-fullerene interfaces. By using Density Functional Theory simulation we show an orbital overlap of the two molecules, so the HOMO and LUMO of the complexes are a mixture of the isolated molecule orbitals. This superposition leads to a charge transfer in ground state from the donor molecule to the acceptor and consequently the formation of electronic states located inside the band gap of the isolated molecules, which are called charge transfer states. The consequence is the appearance of a new absorption band at an energy lower than the band gap energy of the isolated polymer. The appearance of this new absorption band is responsible for limiting the value of the open circuit voltage of the device. On the other hand, the charge transfer produces a dipole whose interaction with and permanent dipole of the donor molecule and the acceptor molecule and the polarization of electron density, contributes to the formation of a dipole that, when pointing from the acceptor donor, can assists the dissociation of electron-hole pairs.79f. : il. [algumas color.], grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalPolarização (Eletricidade)Polímeros conjugadosCelulas solaresFísicaCaracterização da estrutura eletrônica de complexos doador/ aceitador para aplicação de dispositivos fotovoltaicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - CLEBER FABIANO DO NASCIMENTO MARCHIORI.pdfapplication/pdf9867604https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/29948/1/R%20-%20D%20-%20CLEBER%20FABIANO%20DO%20NASCIMENTO%20MARCHIORI.pdf975c3411ca0f703f0e77b6e9d4f0cda4MD51open accessTEXTR - D - CLEBER FABIANO DO NASCIMENTO MARCHIORI.pdf.txtExtracted Texttext/plain160443https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/29948/2/R%20-%20D%20-%20CLEBER%20FABIANO%20DO%20NASCIMENTO%20MARCHIORI.pdf.txt3bd2de052587c4bf32e7d0f318e9dc29MD52open accessTHUMBNAILR - D - CLEBER FABIANO DO NASCIMENTO MARCHIORI.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1338https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/29948/3/R%20-%20D%20-%20CLEBER%20FABIANO%20DO%20NASCIMENTO%20MARCHIORI.pdf.jpg5138d36c6f894efdb9794bc22f61712eMD53open access1884/299482025-01-23 18:10:25.66open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/29948Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082025-01-23T21:10:25Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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