Desempenho termoelétrico de dispositivos verticais à base de ftalocianinas metálicas

Abstract

Resumo: No presente trabalho foram desenvolvidos dispositivos termoelétricos em arquitetura vertical à base de ftalocianinas metálicas utilizando eletrodos de óxido de índio-estanho (ITO) e alumínio (Al). As ftalocianinas metálicas são materiais orgânicos da classe das macromoléculas e têm por característica a acomodação de um íon metálico em seu centro. Foram produzidos dispositivos com resposta termoelétrica a base de quatro variações da ftalocianina: de cobre (CuPc), de níquel (NiPc), de cobalto (CoPc) e de titânio (TiPc). Foram tomadas medidas de diversos dispositivos para cada material a fim de se determinar o coeficiente de Seebeck (S) médio em cada caso. Os resultados aproximados do coeficiente S médio a 380 K foram: CuPc = 21,3 mV/K; NiPc = 20,6 mV/K; CoPc = 10,1 mV/K; TiPc = 4,8 mV/K. Os valores ficaram dentro do que se esperava para um semicondutor do tipo p e foram discutidos em termos da capacidade de adsorção de oxigênio de cada material.

Abstract: In the present work thermoelectric devices were developed in vertical architecture based on metallic phthalocyanines using indium tin oxide (ITO) and aluminum (Al) electrodes. Metallic phthalocyanines are organic materials of the macromolecule class and are characterized by the accommodation of a metallic ion in its center. Devices with thermoelectric response were constructed based on four variations of the phthalocyanine: copper (CuPc), nickel (NiPc), cobalt (CoPc) and titanium (TiPc). Several devices were measured for each material in order to determine the average Seebeck coefficient (S) in each case. The approximate values of the average S coefficient at 380 K were: CuPc = 21,3 mV/K; NiPc = 20,6 mV/K; CoPc = 10,1 mV/K; TiPc = 4,8 mV/K. The results were within what was expected for a p-type semiconductor. The different performances were discussed in terms of the oxygen adsorption capacity of each material.