Caracterização de semicondutores orgânicos com propriedades líquido-cristalinas e aplicação em células solares

Abstract

A eletrônica orgânica é uma área de grande potencial por possibilitar a produção de dispositivos tais como os diodos emissores de luz, células solares e transistores com fácil processamento, leves, finos, flexíveis, com grandes áreas ativas e de baixo custo, ampliando as possibilidades em áreas onde a eletrônica inorgânica tradicional enfrenta limitações. Os cristais líquidos possuem fases intermediárias entre o estado sólido cristalino e o líquido isotrópico. Em especial, os cristais líquidos colunares são promissores como semicondutores devido à auto-organização, com as moléculas empilhadas em superestruturas colunares e as colunas por sua vez ordenadas em redes bidimensionais, e a possibilidade de alinhamento molecular em relação ao substrato, melhorando o transporte e a mobilidade dos portadores de carga. Durante este ciclo da bolsa PIBIC, deu-se continuidade à pesquisa com um cristal líquido discótico inédito, o qual apresenta a mesofase colunar hexagonal à temperatura ambiente e é baseado no centro aromático benzoperileno diimida. As propriedades mesomórficas, ópticas e morfológicas deste semicondutor líquido-cristalino foram caracterizadas em filmes finos produzidos pelas técnicas de spin-coating e blade-coating, visando analisar a influência do método de deposição no ordenamento da mesofase colunar. A influência do solvente utilizado para a deposição dos filmes também foi investigada, utilizando-se clorofórmio e tolueno. Os resultados indicam que este material apresenta potencial para aplicações em eletrônica orgânica.