Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619947 |
Resumo: | Orientadores: Rubens Maciel Filho, Fernando Ely |
id |
UNICAMP-30_f50b9f8b7af46be06a136ebc68e52b34 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai::905000 |
network_acronym_str |
UNICAMP-30 |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
repository_id_str |
|
spelling |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveisDevelopment of flexible photovoltaic organic solar cellsCélulas solaresGeração de energia fotovoltaicaPolímeros condutoresCondutores orgânicosSolar cell,Photovoltaic power generationConducting polymersOrganic conductorsOrientadores: Rubens Maciel Filho, Fernando ElyDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Células fotovoltaicas orgânicas (OPVs) tem sido foco de intensa pesquisa devido ao seu potencial de baixo custo de produção e pela típica característica de serem flexíveis. Apesar de tais vantagens, estes dispositivos ainda têm baixa eficiência quântica (PCE). Este trabalho explora o desenvolvimento de processos de fabricação reprodutíveis e o uso de novos materiais em estruturas de dispositivo fotovoltaico. Inicialmente foi construído dispositivo padrão seguindo a estrutura de ITO/ PEDOT VpAl/ P3HT:PCBM/ Al, que corresponde à estrutura OPV mais estudada, até hoje, e que conduz a altas eficiências de fotoconversão. Foram ajustados todos os parâmetros físico-químicos para se obter as soluções mais estáveis possíveis e camadas funcionais uniformes do dispositivo padrão. Diversas modificações, neste dispositivo padrão, foram introduzidas para incrementar a eficiência quântica originalmente obtida. Primeiramente, foi testada a aplicação de PEDOT condutor e nanoparticulas (NP) de ZnO como camada buffer em substituição ao PEDOT VpAl. Posteriormente, o composto liquido-cristalino TAPCu-52 foi introduzido como material do tipo-P na camada ativa, em substituição ao polímero P3HT. Cristais líquidos também foram estudados como aditivos funcionais na camada ativa para aumentar a mobilidade dos portadores de carga e facilitar a separação do par elétron-buraco fotogerado. Por fim, buscando tornar o dispositivo completamente flexível foi realizada a substituição do eletrodo transparente de ITO por uma camada de PEDOT condutor, obtida pelo método de spray manual e ultrasônico. As caracterizações elétricas e morfológicas das células OPV, mostraram que todas as modificações feitas levaram a resultados positivos em relação ao dispositivo padrão fabricadosAbstract: Organic photovoltaics (OPVs) have been the focus of research due its flexible characteristics and low cost of production. Despite such advantages these devices still have low quantum efficiency (PCE), which is an obstacle for commercialization. This work explores reliable fabrication processes and new materials for OPV structures. For comparison, we fabricated standard devices having the well studied structure ITO/ PEDOT VpAl/ P3HT:PCBM/ Al which can lead to high fotoconversion efficiencies. Physical and chemical parameters were modified to achieve stable solutions and uniform functional layers. Several modifications in this standard device were introduced in order to increase the original PCE obtained. Firstly, conductive PEDOT and ZnO nanoparticles layers were added in replacement of the PEDOT VpAl as buffer. Afterwards, the liquid-crystalline compound TAPCu-52 was studied as p-type material in the active layer to substitute the P3HT polymer. Liquid crystals were also investigated as functional additives to increase the charge carrier mobility and electron-hole separation. Finally, ITO was changed by a conductive PEDOT layer deposited by handheld and ultrasonic spray as transparent anode in order to have a more flexible device. In general, the electrical and morphological characterizations indicated that all studied modifications had positive effect on the PCE of the manufactured OPV devicesMestradoDesenvolvimento de Processos QuímicosMestra em Engenharia Química[s.n.]Maciel Filho, Rubens, 1958-Ely, FernandoSilva, Jorge Vicente Lopez daBartoli, Julio RobertoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMatsumoto, Agatha, 1987-2013info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf107 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619947MATSUMOTO, Agatha. Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis. 2013. 107 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619947. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/905000porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:56:16Zoai::905000Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:56:16Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis Development of flexible photovoltaic organic solar cells |
title |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis |
spellingShingle |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis Matsumoto, Agatha, 1987- Células solares Geração de energia fotovoltaica Polímeros condutores Condutores orgânicos Solar cell, Photovoltaic power generation Conducting polymers Organic conductors |
title_short |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis |
title_full |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis |
title_fullStr |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis |
title_full_unstemmed |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis |
title_sort |
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis |
author |
Matsumoto, Agatha, 1987- |
author_facet |
Matsumoto, Agatha, 1987- |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Maciel Filho, Rubens, 1958- Ely, Fernando Silva, Jorge Vicente Lopez da Bartoli, Julio Roberto Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Matsumoto, Agatha, 1987- |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Células solares Geração de energia fotovoltaica Polímeros condutores Condutores orgânicos Solar cell, Photovoltaic power generation Conducting polymers Organic conductors |
topic |
Células solares Geração de energia fotovoltaica Polímeros condutores Condutores orgânicos Solar cell, Photovoltaic power generation Conducting polymers Organic conductors |
description |
Orientadores: Rubens Maciel Filho, Fernando Ely |
publishDate |
2013 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2013 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619947 MATSUMOTO, Agatha. Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis. 2013. 107 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619947. Acesso em: 3 set. 2024. |
url |
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619947 |
identifier_str_mv |
MATSUMOTO, Agatha. Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis. 2013. 107 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619947. Acesso em: 3 set. 2024. |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/905000 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf 107 p. : il. |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
[s.n.] |
publisher.none.fl_str_mv |
[s.n.] |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) instacron:UNICAMP |
instname_str |
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
instacron_str |
UNICAMP |
institution |
UNICAMP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
repository.mail.fl_str_mv |
sbubd@unicamp.br |
_version_ |
1809189094886998016 |