Desenvolvimento de Célula Solar Orgânica de Alta Eficiência baseada em Ressonância de Plasma de Superfície

Resumo

Neste trabalho será desenvolvida uma célula solar orgânica baseada em filmes híbridos de polímero conjugado e um derivado de fulereno (PCBM). Os filmes de (Poli(3-hexiltiofeno) (P3HT)/PCBM e polifluoreno (APFO3)/(PCBM) serão depositados sobre um eletrodo contendo nanoestruturas periodicamente ordenadas, onde será gerado ressonância de plasmón de superfície (SPR). Com o controle da periodicidade e diâmetro das nanoestruturas, plasmóns de superfície (SP) serão gerados em uma faixa de comprimento de onda específica para aumentar a absorção do material, assim como a dissociação de excitons fotogerados, evitando processo de recombinação de cargas. Nanoburacos serão fabricados pelo método de feixe de íons focado, grades de difração pelo método de fotoisomerização de azopolímeros através de interferência de lasers e um dispositivo será fabricado por impressão direta dos filmes sobre o substrato através do método inkjet. Os polímeros conjugados serão utilizados como material absorvedor de luz, devido às suas várias vantagens, incluindo flexibilidade, leveza, descartabilidade e baixo custo de produção. PCBM será utilizado neste projeto, por apresentar eficiência comprovada como centro de separação de portadores de carga. A eficiência dos dispositivos será monitorada através de curvas de corrente versus potencial e através de medidas de eficiência de conversão de fóton incidente em corrente (IPCE). Medidas de emissão dos materiais na presença e na ausência de SPR serão realizadas, objetivando o estudo do efeito dos plasmóns de superfície no aumento da eficiência da célula solar, devido à maior taxa de transferência de elétrons fotogerados do polímero para o PCBM.