Preparação de células fotovoltaicas orgânicas a partir de solventes "verdes" (2019)
- Authors:
- Autor USP: MIRANDA, GUILHERME DA SILVA - EESC
- Unidade: EESC
- Subjects: CÉLULAS SOLARES; POLÍMEROS (QUÍMICA ORGÂNICA)
- Keywords: Células solares; Eletrônica orgânica; Green solvents; Organic electronics; Polímeros semicondutores; Semiconductor polymers; Solar cells; Solventes verdes
- Language: Português
- Abstract: Na construção de dispositivos fotovoltaicos orgânicos, a preparação da camada ativa envolve a dissolução de um polímero conjugado, geralmente em solventes aromáticos derivados de benzeno e/ou clorados e posterior processamento na forma de filmes finos. Estes solventes possuem elevado impacto ambiental e ocupacional e sua substituição por solventes menos nocivos é imperativa para uma futura produção em larga escala. Logo, o objetivo deste trabalho foi estudar a preparação de células fotovoltaicas orgânicas (OPVs) mistas de heterojunção (com derivado do fulereno) a partir de solventes alternativos aos convencionais, os efeitos desses solventes sobre o desempenho dos dispositivos e um protótipo de células solares utilizando o solvente que apresentou os melhores resultados. Utilizou-se os solventes ciclohexanona, 2- etiltetrahidrofurano, ciclopentilmetiléter, 2-metilciclohexanona, 2-secbutilciclohexanona e 1,2- diclorobenzeno na preparação de dispositivos de camada mista (P3HT:PCBM), sendo o último solvente usado como padrão para comparação com dispositivos convencionais. Para os solventes ciclohexanona (com substrato à temperatura ambiente) e ciclopentilmetiléter (substrato a 120 °C), foram obtidos os valores de eficiência (PCE) mais altos quando comparados ao solvente convencional: 2.2% para ciclohexanona,1,9% para 2-sec-butilciclohexanona e 3,4% para o solvente convencional. Logo, os solventes ciclohexanona e ciclopentilmetiléter despontaram como potenciais alternativas aos solventes comumente utilizados para a preparação de OPVs. Para o protótipo de células solares, foi constatada a geração de fotocorrente, porém, a voltagem (Voc) e o fator de preenchimento (FF) obtidos estiveram distantes do esperado. Logo, sugere-se a otimização da arquitetura do protótipo, com o aumento da região dos contatos elétricos, para a obtenção de maioreseficiências. Destaca-se que a pesquisa foi financiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq (Processos n¦ 152044/2015-9, 144679/2016-7 e 157742/2017-2)
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
-
ABNT
MIRANDA, Guilherme da Silva. Preparação de células fotovoltaicas orgânicas a partir de solventes "verdes". 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/841359fa-7257-451f-baa2-754ba67e6ecc/Miranda_Guilherme_tcc.pdf. Acesso em: 22 mar. 2025. -
APA
Miranda, G. da S. (2019). Preparação de células fotovoltaicas orgânicas a partir de solventes "verdes" (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/841359fa-7257-451f-baa2-754ba67e6ecc/Miranda_Guilherme_tcc.pdf -
NLM
Miranda G da S. Preparação de células fotovoltaicas orgânicas a partir de solventes "verdes" [Internet]. 2019 ;[citado 2025 mar. 22 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/841359fa-7257-451f-baa2-754ba67e6ecc/Miranda_Guilherme_tcc.pdf -
Vancouver
Miranda G da S. Preparação de células fotovoltaicas orgânicas a partir de solventes "verdes" [Internet]. 2019 ;[citado 2025 mar. 22 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/841359fa-7257-451f-baa2-754ba67e6ecc/Miranda_Guilherme_tcc.pdf
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