Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas e flexíveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Matsumoto, Agatha, 1987-
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