SUBSTRATOS PLÁSTICOS APLICADOS A CÉLULAS SOLARES ORGÂNICAS

0082

Aluno de Iniciação Científica: Lucas Ferreira Lima (PIBIC/CNPq)

Curso: Física (Bacharelado) (M)

Orientador: Lucimara Stolz Roman

Colaborador: Natasha Ariane Diniz Yamamoto, Andréia Gerninski Macedo

Departamento: Física

Setor: Setor de Ciências Exatas

Área de Conhecimento: 10507116


RESUMO

Dispositivos fotovoltaicos orgânicos têm concentrado grandes esforços de pesquisa devido às suas vantagens frente aos dispositivos fotovoltaicos convencionais, tais como a possibilidade de produzir dispositivos com área maior, métodos de produção mais simples e de menor custo, além de oferecerem a possibilidade de produzir dispositivos flexíveis, que são viáveis para se alcançar maiores valores de eficiência aumentando a absorção de radiação em ângulos de incidência maiores, o que em dispositivos baseados em vidro plano é uma fonte de perda de eficiência. Então a substituição do vidro por novos substratos, flexíveis e transparentes, surge como uma questão importante. Recentemente nós reportamos alguns resultados acerca de nossos esforços em desenvolver células solares orgânicas flexíveis com a seguinte arquitetura: poli(éter-imide) (PEI) como substrato flexível, óxido de estanho dopado com índio (ITO) como eletrodo transparente, o polímero poli(3,4-etilenodioxitiofeno):poli(estirenossulfonato) (PEDOT:PSS) foi utilizado como camada intermediária, a fim de melhorar a taxa de injeção / coleção de portadores positivos (buracos) e foi utilizada uma bicamada entre o polímero poli[9,9'-dioctil-fluoreno-co-bitiofeno] (F8T2) e a molécula de fulereno (C60), nesse caso o primeiro (F8T2) funciona como doador e o segundo (C60) como aceitador de elétrons. Nesse trabalho anterior, investigamos o desempenho da hexafluoroacetona (HFA) como um composto útil para a finalidade de modificar o filme de PEDOT:PSS, reduzindo significativamente a sua resistência de folha. No entanto, o tratamento com o HFA requer uma elevada estabilidade térmica dos componentes do dispositivo acima de 413 K e outros substratos plásticos, como o poli(tereftalato de etileno) (PET), têm temperatura de transição vítrea inferior a este valor. Neste trabalho, nós apresentamos nossas recentes tentativas de construir dispositivos fotovoltaicos flexíveis, com a mesma arquitetura já descrita, utilizando substratos plásticos de baixa resistividade elétrica e de elevada transmitância óptica, no entanto, empregando tratamentos que não necessitam de temperaturas elevadas, tais como com o HFA.

Palavras-chave: Célula Solar, Substrato Plástico e Flexível, Polímeros Orgânicos Semicondutores