Estratégias eletroquímicas para produção de materiais poliméricos multifuncionais para aplicação em dispositivos fotovoltaicos

Abstract

A eletropolimerização é uma metodologia de suma importância que desempenha um papel central na síntese de polímeros condutores, e oferece um controle preciso sobre a criação de materiais poliméricos. Polímeros condutores, têm atraído significativa atenção devido às suas notáveis aplicações em eletrônica e diversas outras áreas tecnológicas. A síntese de polímeros condutores por meio da eletropolimerização é um processo versátil, e que permite a adaptação das propriedades elétricas e estruturais desses materiais. Neste trabalho, descreve-se a avaliação eletroquímica dos monômeros alizarina, catecol, ortofenildiamina e vermelho de metila, e a obtenção de filmes eletrodepositados de poli-(alizarina), poli-(catecol), poli-(ortofenildiamina) e poli-(vermelho de metila) sobre eletrodo de ITO. As técnicas de caracterização eletroquímicas, como voltametria cíclica (CV), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e método de Mott-Schottky, foram empregadas para obtenção das propriedades eletroquímicas dos monômeros e polímeros. Os perfis voltamétricos dos monômeros revelam a sua eletroatividade, com a observação de pelo menos um processo anódico, associado a formação de cátions radicais (etapa inicial da eletropolimerização). A partir do método de Mott-Schottky os quatro polímeros foram caracterizados como de semicondutores do tipo n. Enquanto a CV forneceu as energias dos orbitais de fronteira e dos valores de bandgap para os polímeros, sendo que a amostra de poli-(ortofenildiamina) apresentou o menor valor de bandgap. As análises de EIS indicaram que a amostra de poli-(ortofenildiamina) apresentou maior condutividade e maior tempo de recombinação. Por conseguinte, a natureza semicondutora dos filmes obtidos mostra a potencialidade dos materiais obtidos como camada semicondutora orgânica em células solares, isso não apenas aprofunda nossa compreensão dos polímeros condutores, mas também contribui para o desenvolvimento de dispositivos e tecnologias avançadas.