Construção de dispositivos fotovoltaicos com
camada ativa constituída de polímeros
semicondutores orgânicos e grafenos.
Lucas Ferreira Lima
PIBIC/CNPq
Lucimara Stolz Roman / Natasha A. D. Yamamoto, Andréia G. Macedo.
Introdução/Objetivos
● Investigação e comparação de dispositivos fotovoltaicos orgânicos baseados em substratos
plásticos como a Poly(ether-imide) (PEI) e o
Poly(ethylene-terephthalate)(PET).
● Modificação da camada responsável por injeção/
coleção de portadores positivos (“buracos”).
● Estudo e caracterização de polímeros orgânicos e
derivados do grafeno (GO e rGO) através da
aplicação em células solares.
Método
Sobre um substrato de PET comercial com eletrodo
de In2O3/Au/Ag (ânodo) depositou-se, pela técnica
de centrifugação, o polímero Poly(3,4ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonade) (PEDOT:
PSS) semicondutor do tipo p, que foi tratado com
Isopropanol (IPA) e Água destilada a fim de
possibilitar a formação do filme e Dimetilsulfóxido
(DMSO). Os resultados foram comparados com os
recentemente reportados [1].
Referências
[1] N. A. D. Yamamoto, L. F. Lima, R. E. Perdomo,
R. Valaski, V. L. Calil, A. G. Macedo, M. Cremona,
L. S. Roman, Chem. Phys. Lett. 572 (2013) 73–77.
Resultados/Discussão
• A figura acima exibe as curvas JxV sob iluminação AM1.5G
(100mW/cm2). Baseados em PEI (esquerda) e PET (direita).
Dispositivos com PEDOT:PSS (□) sem tratamento, (■) Hexafluoracetona (HFA), (○) IPA:H2O e (●) DMSO:IPA:H2O.
• Através das curvas obtidas, podemos comparar os dois melhores dispositivos do ponto de vista de suas eficiências:
PET/(In2O3/Au/Ag)/PEDOT:PSS:IPA:H2O/F8T2/C60/Al teve 0,5%
contra 1,3% do PEI/(In2O3/SnO3)/PEDOT:PSS:HFA/F8T2/C60/Al
Conclusões
• O tratamento do PEDOT:PSS com co-solventes (IPA:H2O)
possibilita a formação do filme sobre PET.
• O substrato de PEI mostrado em [1] apresenta vantagens
significativas sobre o PET comercial, como a estabilidade
térmica e química e as células apresentam baseadas em PEI
uma melhor eficiência de conversão de potência.