Browsing by Author "Costa, Cristiana Isabel Violante da"
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- Novos compostos orgânicos reticuláveis para aplicações em células fotovoltaicasPublication . Costa, Cristiana Isabel Violante da; Charas, Ana Maria de Matos; Matos, Manuel José deO presente trabalho descreve a síntese, propriedades óticas e electroquímicas de três novos compostos conjugados e reticuláveis, da classe de oligotiofenos. O design molecular visou obter compostos otimizados, em relação a outros previamente estudados, para aplicações em células fotovoltaicas de compostos orgânicos que exibam superior estabilidade de operação. Em particular, foi preparado um composto da família dos oligotiofenos com um sistema conjugado de eletrões π compreendendo quatro anéis tiofeno e uma unidade central benzo[1,2-b;4,5-b´]bitiofeno e dois compostos análogos, em que a unidade central foi substituída por uma unidade de superior afinidade eletrónica (unidades “aceitadoras de eletrões”): 5,6-dinitro-2,1,3-benzotiadiazole e tiofeno-S,S-dióxido (sulfona). A síntese dos novos compostos envolveu reações de acoplamento de Stille entre os compostos intermediários preparados, tendo-se obtido produtos finais com elevada pureza. Demonstrou-se que as modificações químicas dos novos compostos (em relação aos compostos de referência) que consistiram no aumento de uma para duas unidades tiofeno num dos compostos e a substituição da unidade central por unidades de superior afinidade eletrónica, provocaram uma diminuição do hiato ótico dos compostos, possibilitando a absorção de uma gama maior de fotões, em termos do seu comprimento de onda, na região do espetros UV-visível. As condições de reticulação dos compostos na forma de filme foram testadas usandotrês diferentes tipos de iniciadores de reticulação - dois foto-ácidos e o ácido poli(3,4-etileno-dioxitiofeno):poli(estireno sulfónico) - e aquecimento, tendo-se demonstrado que podem ser utilizadas análogas condições de reticulação para os três compostos Foram fabricados protótipos laboratoriais de células fotovoltaicas envolvendo um dos novos compostos preparados como componente doador de eletrões. Foram exploradas duas condições diferentes de preparação da camada ativa orgânica das células, uma vez que foram testadas células com camada orgânica na forma não reticulada e com camada ativa reticulada, implementando um dos métodos de reticulação investigados. As células preparadas apresentaram baixa eficiência, contudo, verificou-se que a reticulação não afectou negativamente os parâmetros de desempenho das mesmas.