Caracterização da estrutura eletrônica de complexos doador/ aceitador para aplicação de dispositivos fotovoltaicos

• Autor(a) principal: Marchiori, Cleber Fabiano do Nascimento
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1884/29948
• topic: Dissertações; Polarização (Eletricidade); Polímeros conjugados; Celulas solares

Resumo: Nesse trabalho a estrutura eletrônica de dois complexos doador-aceitador foi investigada buscando entender as razoes que produzem a grande eficiência de dissociação de pares elétron-buraco em interfaces polímero-fulereno. Simulações usando Teoria do Funcional da Densidade revelam uma superposição dos orbitais do polímero com os orbitais do fulereno, de forma que os orbitais HOMO e LUMO do complexo sao uma mistura dos orbitais das moléculas isoladas. Essa sobreposição leva a uma transferência de carga no estado fundamental da molécula doadora para a molécula aceitadora e, por consequência, a formação de estados eletrônicos situados energeticamente dentro do "gap" dos materiais isolados, os quais são chamados estados de transferência de carga. A consequência e o surgimento de uma banda de absorção em uma energia menor que a da banda do polímero isolado. O surgimento dessa nova banda de absorção e responsável por uma limitação no valor da tensão de circuito aberto do dispositivo. Por outro lado, a transferência de carga produz um dipolo, cuja interação com os dipolo permanentes da molécula doadora e da molécula aceitadora, bem como a polarização das nuvens eletrônicas, contribuem para a formação de um dipolo que, quando aponta do aceitador para o doador auxilia a dissociação dos pares elétron-buraco.