Estudo da fotofísica de células solares orgânicas (2025)
- Authors:
- Autor USP: BORGES, GABRIEL DE MELO - IFSC
- Unidade: IFSC
- Subjects: CÉLULAS SOLARES; ESPECTROSCOPIA POR ABSORÇÃO ELETRÔNICA
- Language: Português
- Abstract: As células solares orgânicas do tipo heterojunção de volume (Bulk Heterojunction Organic Solar Cells BHJ-OSCs) exibiram avanços em eficiência devido principalmente à combinação de polímeros conjugados de alta absortividade na região visível do espectro solar (ex: PM6) com novas moléculas aceitadoras de elétrons que absorvem no infravermelho próximo (ex: Y6). A dinâmica de carga em um dispositivo envolve a geração, separação, transporte, extração e recombinação dos portadores de carga (elétrons e buracos) após a absorção de luz. Para otimizar a eficiência de conversão de energia é fundamental compreender os processos associados à dinâmica de cargas. Então, foram estudados dispositivos com o polímero doador de elétrons PM6 com duas massas moleculares (Mw) diferentes, misturado à molécula aceitadora de elétrons Y6. Para caracterização optoeletrônica dos dispositivos fabricados foram extraídos os parâmetros fotovoltaicos como corrente de curto-circuito, tensão de circuito aberto e fator de preenchimento. A diferença nos parâmetros fotovoltaicos indica um melhor desempenho das células cuja camada ativa possui o polímero doador com maior Mw. Ademais, foram realizadas medidas elétricas transientes, tanto em condições de curto-circuito quanto de circuito aberto, bem como espectroscopia de absorção transiente, no intuito de avaliar os tempos de extração e decaimento das cargas fotoinduzidas. Os resultados indicam que os tempos de extração são semelhantes entre os dispositivos, porém com uma extração mais eficiente para o PM6 de maior Mw. Além disso, os resultados indicam menor perda por recombinação para o PM6 de maior Mw. Para investigar possíveis causas dessas diferenças, a morfologia da camada ativa foi analisada por meio de medidas de microscopia de força atômica, considerando a correlação entre morfologia e comportamento fotofísico.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
-
ABNT
BORGES, Gabriel de Melo. Estudo da fotofísica de células solares orgânicas. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e789452f-442a-44ae-b993-000e20e29a84/Gabriel_de_Melo_Borges.pdf. Acesso em: 15 jan. 2026. -
APA
Borges, G. de M. (2025). Estudo da fotofísica de células solares orgânicas (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e789452f-442a-44ae-b993-000e20e29a84/Gabriel_de_Melo_Borges.pdf -
NLM
Borges G de M. Estudo da fotofísica de células solares orgânicas [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 15 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e789452f-442a-44ae-b993-000e20e29a84/Gabriel_de_Melo_Borges.pdf -
Vancouver
Borges G de M. Estudo da fotofísica de células solares orgânicas [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 15 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e789452f-442a-44ae-b993-000e20e29a84/Gabriel_de_Melo_Borges.pdf
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