Caracterização da estrutura eletrônica de complexos doador/ aceitador para aplicação de dispositivos fotovoltaicos
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Data
2013-04-26Autor
Marchiori, Cleber Fabiano do Nascimento
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Resumo: 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.
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