Teses e Dissertações
Palavra-chave: Tempo de vida do dispositivo
Aplicação de materiais com luminescência deslocada para menores energias em dispositivos fotovoltaicos orgânicos de P3HT:PCBM
Ricardo Vignoto Fernandes, Edson Laureto
Data da defesa: 16/03/2018
Nas últimas décadas houve um grande aumento na pesquisa em dispositivos
fotovoltaicos orgânicos, principalmente por proporcionarem uma alternativa de baixo
custo para geração de energia elétrica. Entretanto, ao comparar células solares
orgânicas com as inorgânicas mais tradicionais, é visto que a eficiência e a
durabilidade ainda deixam a desejar. O objetivo desta tese é utilizar uma camada
que contenha materiais luminescentes para aumentar a eficiência e a durabilidade
de dispositivos fotovoltaicos orgânicos, através de um processo puramente óptico
baseado no efeito de deslocamento da fotoluminescência (PL) para menores
energias – do inglês luminescence down-shifting effect (LDS). Os materiais
luminescentes, tanto individualmente quanto misturados, foram dispersos em uma
matriz polimérica de PMMA, a qual é opticamente inerte para comprimentos de onda
maiores que 300 nm. A escolha dos materiais foi baseada na posição de seus
espectros de absorbância e de PL, considerando a curva de eficiência quântica
externa (EQE) do dispositivo. Em um primeiro momento, o uso de camadas
contendo misturas de materiais luminescentes levaram a um aumento relativo de
aproximadamente 600% no tempo de vida da célula fotovoltaica, sem no entanto
produzir um aumento significativo na eficiência da mesma. Foi então realizado um
trabalho experimental de variação dos parâmetros de produção das camadas
luminescentes, no sentido de aprimorar suas propriedades ópticas visando ao
aumento da eficiência dos dispositivos. Com isso, foi possível obter uma camada
que proporcionou um aumento relativo de 20% na densidade de corrente de curto
circuito produzida pela célula, um resultado bastante satisfatório quando comparado com trabalhos anteriores.