Preparação e caracterização de nanohíbridos poliméricos para aplicação em camada ativa de dispositivos optoeletrônicos

• Autor(a) principal: Luiza De Lazari Ferreira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-BDZQR4
• topic: híbrido; dispositivos; polímero conjugado; Nanotubos de carbono; optoeletrônicos; Dispositivos optoeletrônicos; Físico-química; Polímeros conjugados; Células solares; Fotoluminescência; Nanotubos de carbono

Neste trabalho, foram sintetizados híbridos de nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNT) e polímeros conjugados (PC) , dois derivados do politiofeno (P3HT - poli(3-hexiltiofeno) e PEDOT- poli(3,4-etilenodióxitiofeno)) e um derivado do polianilina (PANI). Foram realizadas caracterizações estruturais, optoeletrônicas e eletroquímicas para todos os materiais. O objetivo principal desse trabalho é a obtenção de novos materiais com propriedades optoeletrônicas melhoradas em relação aos polímeros puros (P3HT, PEDOT e PANI), e potencial para aplicação em camada ativa de células solares. Primeiramente, foram realizadas 3 etapas de funcionalização do MWCNT : (i) oxidação em meio ácido; (ii) adição de amina (DAP - 1,3-diaminopropano e TEPA - tetraetilenopentamina) ; e (iii) adição de monômero (ATC - ácido tiofenocarboxílico, para obtenção dos híbridos derivados do politiofeno; e AAB - ácido aminobenzóico, para obtenção dos híbridos derivados do polianilina). Posteriormente, os polímeros conjugados foram ligados covalentemente a estes materiais através de polimerização in situ em meio oxidativo. As caracterizações eletroquímicas (voltametria cíclica e espectroscopia de impedância) e elétrica dos híbridos derivados de politiofenos mostraram ganho de propriedade do híbrido MWCNT-TC-P3HT, contendo TEPA e P3HT, comparado aos demais materiais. Este material foi escolhido para aplicação como camada ativa de protótipos de células solares naconfiguração: ITO/PEDOT:PSS/MWCNT-TC-P3HT/Al. Os dispositivos apresentaram bons resultados nos testes realizados em simulador solar e são candidatos potenciais para aplicação em células solares.Os híbridos derivados do PANI foram caracterizados eletroquimicamente em dois eletrólitos aquosos, 2 mol L-1 HCl e 2 mol L-1 H2SO4, à fim de avaliar a contribuição da natureza dos eletrólitos nas propriedades eletroquímicas dos materiais. As análises mostraram propriedades melhoradas do híbrido em relação para o polímero puro nos dois eletrólitos. Os resultados obtidos em HCl apresentaram sistemas com menor resistência na transferência de carga.