Search

Mestrado em Engenharia Física Neste trabalho foram desenvolvidos fototransístores em substrato flexível baseados numa estrutura de dupla camada cristal único/filme fino entre o 5,6,11,12-tetrafenilnaftaleno (rubreno) e o [6,6]-fenil-C61-ácido butilato metil ester (PCBM). Foi efetuada uma caracterização optoelectrónica destes. Estes revelam baixas mobilidades 5×10-3 cm2 V-1 s-1 e uma responsividade na ordem dos 0,1 mAW-1 a 1000 W m-2. Os substratos foram investigados com recurso à microscopia eletrónica de varrimento, microscopia térmica de varrimento e a um perfilómetro ótico. Esta análise revelou várias irregularidades nos filmes de PCBM e que podem ser estendidas aos filmes inferiores. As irregularidades encontradas explicam a baixa mobilidade e as correntes de fuga, estas surgiram devido a vários problemas existentes no substrato e no sistema de medição. Phototransistors on flexible substrates were developed based on single-crystal/thin-film bilayer junctions between 5,6,11,12-tetraphenyletracene (Rubrene) and [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM). The electro optical characterization revealed low mobility 5×10-3 cm2 V-1 s-1 and a responsivity on the order of 0,1 mAW-1 at 1000 W m-2. The substrates were investigated using scanning electron microscopy, scanning thermal microscopy and 3D optical profilometer. This analysis revealed several irregularities in the PCBM film that can be extended to the lower films. The irregularities explain the low mobility and the leakage currents, these arose from various problems in the substrate and in the measurement system.

Mestrado em Engenharia Física No presente trabalho procedeu-se à deposição de filmes finos de polímeros orgânicos semicondutores em arquitectura bulk-heterojunction - poly(2- methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV) dopado com [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM). Foi efectuada uma caracterização eléctrica dos dispositivos e simulação correspondente ao seu comportamento. Procedeu-se inclusive a uma análise à morfologia dos filmes finos depositados utilizando microscopia óptica e microscopia de força atómica o que permitiu obter o mapeamento eléctrico das camadas activas depositadas. O tempo de vida dos dispositivos foi inclusive estimado. In this work, thin films of organic semiconducting polymers were spin-coated in a bulk-heterojunction architecture - poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4- phenylenevinylene) (MEH-PPV) doped with [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM). An electrical characterization was performed to the produced devices and a computer simulation applied to the experimental data to retrieve information regarding device properties. A morphological analysis to the deposited thin films was performed using both optical and atomic force microscopy. The produced devices lifetimes were also estimated. FCT PTDC/FIS/108701/2008

Mestrado em Engenharia Física No presente trabalho procedeu-se ao estudo e fabrico de células solares orgânicas do tipo bulk heterojunction, baseadas no polímero poly(2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV) dopada com a nanoestrutura [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM) em filmes finos . A caracterização opto-electrónica revelou uma forte absorção na zona espectral azul-verde, confirmando a aplicabilidade destes materiais para este tipo de dispositivos. Foram obtidos valores relevantes em parâmetros como factor de forma e eficiência. É apresentada uma tentativa de explicação dos resultados com base nas propriedades micro-eléctricas e morfológicas. Produziram-se, de igual forma, células flexíveis baseadas na mesma estrutura, tendo em vista a sua aplicabilidade em larga escala. ABSTRACT: In this work some thin film bulk-heterojunction organic solar cells based on polymer poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene) (MEHPPV) doped with nanostructures [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM) was made and studied. The opto-electrical characterization showed a strong absorption in the blue-green spectrum region, confirming the applicability of these materials for this kind of devices. Relevant data was obtained for fill-factors and efficiency. An attempt to explain the macroscopic behavior based on micro-electrical and morphological properties was done. Flexible devices based on same structure were also made in order to test the possible application in large scale.