ESTUDO DE MORFOLOGIA DE CÉLULAS
SOLARES ORGÂNICAS CONSTRUÍDAS
COM FULERENOS E PSIF-DBT
Nicholas Ercolano Monteiro, IC Voluntário
Lucimara S. Roman/Cleber F. Marchiori, Andréia G. Macedo
Na busca de energias baratas e renováveis as
células fotovoltaicas poliméricas são fortemente
estudadas pelas facilidades de produção.
Utilizando o copolímero conhecido como PSiFDBT, em estrutura de bicamada com fulereno como
aceitador de cargas, variou-se a espessura da
camada ativa como primeira análise no estudo de
morfologia do material na influência da eficiência
da conversão de potência.
Sobre uma lâmina de vidro com uma fina camada
de ITO é depositado PEDOT:PSS por centrifugação formando o primeiro eletrodo. Variando a concentração de PSiF:DBT em diclorobenzeno,
depositado por centrifugação, controla-se a
espessura. Pelo método de evaporação em
cadinho resistivo em alto vácuo deposita-se
fulerenos e Al. As medidas elétricas são tomadas
num simulador AM1.5 com picoamperímetro. A
perfilometria mostra a espessura dos filmes.
Alterando
a
concentração do
PSiF-DBT
foi
possível construir
dispositivos
de
19 e 78 nm.
Apesar de uma
grande variação
na
espessura
não houve uma
significativa
mudança
na
rugosidade,
mantida em torno
de 10 nm.
Espessura
(nm)
78
19
Voc
(V)
0,67
0,75
Jsc
(mA/cm2)
2,37
4,68
FF
(%)
46
32
Rsh
(Ω⎕-1)
448
235
Rs
PCE(%)
-1
(Ω⎕ )
228
0,47
71
1,13
[1] Gong X, Polymer, 2012 v.53 5437-5448
Demonstrou-se aumento na eficiência de conversão de
potência no dispositivo com menor espessura de camada
ativa;
[2] Wang EG, Wang L, Lan LF, Luo C, Zhuang WL,
Peng JB, et al. Appl Phys Lett 2008;92:033307e9.
Apesar do aumento da corrente de curto circuito com a
diminuição da espessura, o fator de preenchimento diminui.