Síntesis y caracterización de politiofenos disustituidos regioregulares para aplicación en celdas solares orgánicas

La necesidad de buscar alternativas energéticas limpias para suplir las necesidades de la humanidad en el futuro, ha llevado a la ciencia a considerar fuentes como el viento y el sol, por las innumerables ventajas que tienen al ser renovables y permanentes. Para aprovecharlas es importante el desarrollo de aplicaciones prácticas que permitan su masificación, razón por la cual se propone la síntesis de materiales semiconductores orgánicos que puedan utilizarse en dispositivos fotovoltaicos que sean más accesibles y eficientes a los que se usan hoy en día. El presente trabajo tiene como objetivo la síntesis de materiales semiconductores con aplicaciones fotovoltaicas, dirigidos a dispositivos que sean de menor costo al del actual. En este se muestran los resultados de la síntesis del poli-3,4-diisobutoxitiofeno mediante la polimerización oxidativa de su monómero, y cuya estructura fue corroborada mediante RMN, MALDI-TOF y FT-IR. Se obtuvieron como resultados de su caracterización óptica un ancho de banda de bajo valor (Eg=1.98-2.06 eV) y baja eficiencia de fluorescencia (Φ= 0.0056). Se hizo la polimerización electroquímica del monómero sobre tres electrodos diferentes obteniéndose que el sustrato sobre el cual se electropolimeriza más favorablemente es sobre FTO. Estas excelentes propiedades encontradas abren la posibilidad de que este material pueda ser utilizado en celdas solares orgánicas como material tipo p dentro de la capa activa. Adicionalmente, el bajo costo de su síntesis (aproximadamente $650.000.oo por 0.20g) lo hace un material con potencial en la fabricación de dispositivos de menor costo. El estudio de las películas depositadas por spin coating de mezcla poli-3,4-diisobutoxitiofeno y PCBM, los cuales actúan como material tipo p y n, respectivamente, dentro de la capa activa, muestra que estas deben formarse a bajas velocidades y se les debe hacer un tratamiento térmico a 80°C para lograr la reorganización de los sustituyentes alcoxi del polímero, lo cual mejora la absorción de luz visible y se disminuye la eficiencia de fluorescencia de la mezcla, probando así una buena interacción entre los dos materiales.

• Autores: Urrego Riveros, Sara
• Fecha de publicación: 2013
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/60049
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/60049; http://bdigital.unal.edu.co/57975/
• Palabra clave: 5 Ciencias naturales y matemáticas / Science; 54 Química y ciencias afines / Chemistry; 6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology; 68 Manufactura para usos específicos / Manufacture for specific uses; Energía solar; Celdas solares orgánicas; polímeros semiconductores; Solar energy; Organic solar cells; Semiconducting Polymers
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• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional