Desarrollo de nuevos materiales organicos con aplicacion en optoelectronica

Abstract

Durante el desarrollo del presente trabajo de tesis se generaron y estudiaron nuevosmateriales y dispositivos optoelectrónicos orgánicos. Particularmente se presenta el diseño,síntesis, caracterización y evaluación de sistemas optoelectrónicos de conversión de energíasolar en energía eléctrica y sistemas electrocrómicos poliméricos Se generaron nuevos polímeros conductores a partir de compuestos basados en centrostetrapirrólicos, específicamente porfirinas, las cuales poseen sustituyentes con propiedadesdonoras-aceptoras de electrones, lo que les confiere la potencialidad de actuar comotransportadores de cargas. Se analizaron las características electroquímicas de los monómeroscon el fin de encontrar medios y procedimientos adecuados que permitieran procesos deelectropolimerización sobre electrodos transparentes (ITO) de modo de formar películas quepuedan luego utilizarse como materiales optoeléctricos y como medio de transporte de cargas Mediante estudios de espectroscopia de fotovoltaje superficial se demostró la capacidad de estosmateriales para generar estados de separación de cargas fotoinducidos. Además, dadas lascaracterísticas espectrales de este tipo de compuestos y los cambios que las mismas sufrencuando son sometidos a procesos de oxidación-reducción, se analizaron sus capacidades degenerar efectos electrocrómicos. Se estudiaron y se correlacionaron las propiedadesestructurales, fotofísicas y electroquímicas de los nuevos materiales sintéticos con suspropiedades electro-ópticas, a los fines de alcanzar un mayor entendimiento de los procesosbásicos involucrados en el fenómeno de transducción Finalmente se analizó la eficiencia de conversión de energía de celdas solaresconstruidas mediante la utilización de porfirinas con grupos ácidos como sensibilizadores deelectrodos semiconductores de TiO2. Mediante espectroscopia de impedancia electroquímica seestudiaron los procesos básicos de transferencia de cargas en dispositivos de conversión deenergía solar que funcionan en base a la sensibilización espectral de electrodos de óxidosnanoestructurados, analizando principalmente los efectos de la incorporación de grafeno en lapreparación de los fotoelectrodos sobre la cinética de transferencia heterogénea de cargas endispositivos de conversión de energía.