Propriedades opto-elétricas de dispositivos fotovoltaicos orgânicos em bicamadas

Abstract

RESUMO: Nesta dissertacao de mestrado foram estudados aspectos opticos e eletricos de dispositivos fotovoltaicos organicos construidos em geometria sanduiche, usando bicamada ativa. Essa bicamada, tambem chamada de heterojuncao e composta de uma camada doadora de eletrons e outra aceitadora. Tres sistemas foram investigados sempre usando polimeros conjugados como doadores de eletrons e fulerenos como aceitadores. As camadas ativas dos sistemas foram compostas de materiais diferentes: politiofeno (sintese quimica), politiofenos (sintese eletroquimica), poli(p-fenileno vinileno) (sintese quimica), a molecula de fulereno e fulereno modificado. Os tres casos apresentaram valores significativos em eficiencia quantica externa, mostrando a viabilidade e a eficiencia do conceito de heterojuncao. Dos tres sistemas estudados, em um foi possivel entender o comportamento eletrico dos dispositivos com um modelo teorico descrito na literatura. Um modelo optico foi utilizado para entender as propriedades opticas de outro sistema.

ABSTRACT: In this dissertation were studied optic, and electric aspects of organic photovoltaic devices constructed in sandwich geometry, using active bilayer. This bilayer, also called heterojunction is composed of an electron donor layer and other acceptor. Three systems were investigated using conjugated polymers as electrons donors and fullerenes as acceptors. The active layers of the systems were composed of different materials: polythiophene (chemical synthesis), polythiophenes (electrochemical synthesis), poly(p-phenilene vinilene) (chemical synthesis), the fullerene molecule and a modified fullerene. The three cases presented significative values in external quantum efficiency, showing the viability and efficiency of the heterojunction concept. In one of the three studied systems it was possible to understand the electrical behavior of the devices with a theoretical model described in the literature. An optical model was used to understand the optical properties of another system.