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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autor: Lomba, Bruno Stelutti
Título: Nanocompósitos de Polímeros Condutores e Nanotubos de Carbono e sua Aplicação em Células Solares Orgânicas
Ano: 2007
Orientadora: Profa. Dra. Ana Flávia Nogueira
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Poli (3-octiltiofeno), Nanotubo de carbono, Célula solar orgânica
Resumo: Nanotubos de carbono de paredes simples (SWNT) têm atraído grande interesse devido a sua aplicação em diversas áreas de pesquisa, incluindo novos materiais e dispositivos optoeletrônicos. Entretanto uma boa dispersão destes materiais é um fator necessário na obtenção de filmes homogêneos, com menor grau de agregação para se obter dispositivos com maior desempenho. Neste trabalho, foi realizada uma modificação química das extremidades e defeitos dos SWNT com grupos tiofenos com a finalidade de melhorar a interação do nanotubo de carbono com a matriz polimérica de poli(3-octiltiofeno) (POT). De fato, células solares com melhor desempenho foram obtidas. O SWNT modificado e seu compósito com POT foram caracterizados por espectroscopia Raman, espectroscopia no infravermelho, espectroscopia UV-VIS e voltametria cíclica. A melhor célula solar de heterojunção dispersa foi obtida usando 5 % m m de SWNT modificado (SWNT-TIOF), e apresentou potencial de circuito aberto (Voc), fotocorrente (Isc) e eficiência (h) de 0,75 V, 9,5 mA cm e 0,184 %, respectivamente. O uso de um derivado de indenofluoreno (DPIF) como camada transportadora de buraco no lugar do polietilenodioxitiofeno dopado com sulfato de poliestireno (PEDOT:PPS) também foi investigado. Os resultados iniciais indicam que o uso dessa camada pode ser uma tentativa interessante para melhorar o Voc de células solares orgânicas.
Abstract: Single-wall carbon nanotubes (SWNT) have attracted great interst for applications in a variety of research areas, including electronics and functional materials. However, a good dispersion of these materials is a demanding factor in order to obtain more homogeneous and less bundled films for constructing devices. In this report we describe how a covalent modification with thiophene groups at the edges and defects of SWNT can improve interaction with a polymer matrix, resulting in solar cells with improved performance. The modified SWNT and its composite with poly(3-octylthiophene) were characterized by Raman, Infrared and UV-VIS spectroscopies and cyclic voltammetry. The best bulk heterojunction solar cell was obtained using 5 wt % of the modified carbon nanotube (SWNT-THIOP) and shows open circuit voltage (Voc), photocurrent (Isc) and efficiency (h) of 0.75 V, 9.5 mA cm e 0,184 %, respectively. The use of an idenofluorene derivative as a hole transport layer in replacement of the PEDOT:PPS was also investigated. The primary results indicate that the use of this layer can be an interesting approach to improve the open-circuit voltage in polymer/nanotube solar cells.
Arquivo (Texto Completo): vtls000436104.pdf ( tamanho: 2,65MB )

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