DISPOSITIVO FOTOVOLTAICO ORGÂNICO
TOPOLOGIA INVERTIDA
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2012.2291Palavras-chave:
Energia solar, Dispositivo Fotovoltaico Orgânico Invertido, ZnOResumo
Um trabalho experimental contendo alteração na topologia utilizada para montar dispositivo fotovoltaico orgânico (OPV), realizado no Brasil e que ocorreu durante atividade destinada ao treinamento de recursos humanos está apresentado. A montagem e a característica elétrica de célula fotovoltaica orgânica invertida (IOPV) que utiliza eletrodo positivo metálico obtido por evaporação sob vácuo estão apresentadas. O dispositivo invertido foi montado por via úmida, com base na técnica denominada de Spin coating. No lado do eletrodo transparente foi formada uma camada de Óxido de Zinco, sobre o Óxido de Índio-Estanho (ITO), utilizado em substituição ao [poli (3,4-etilenodioxitiofeno) poli (styrenesulfonate)] (PEDOT:PSS) que tem sido utilizado na topologia convencional de OPVs. O PEDOT:PSS tem sido utilizado em solução muito ácida (pH tão baixo como 2), sendo que a partir da substituição desse elemento vida útil mais longa para as células solares orgânicas é esperada. A remoção dessa barreira poderá trazer escala para a produção seriada e reduzir o custo do dispositivo OPV substancialmente. A melhor amostra de célula solar orgânica invertida montada que utiliza ZnO junto ao eletrodo negativo transparente, e em cuja camada ativa foi utilizado o compósito P3HT:PCBM (poly(3-hexylthiophene - P3HT; phenyl-C61-butyric acid methyl Ester - PCBM), quando sob radiação solar simulada (fonte incandescente) forneceu energia elétrica na potência de 10 mW para a carga sob cerca de 0,9 V. Os dispositivos (IOPV) montados quando submetidos a radiação solar simulada apresentaram característica elétrica, amostrada nos terminais, com valor médio para a tensão de circuito aberto na faixa de (0,25 ± 0,05) V e corrente de curto circuito média de (0,31 ± 0,08) mA.
Downloads
Referências
ABNT, NB 1188, 1988. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Interpretação estatística de resultados de ensaio - Estimação da média - Intervalo de confiança (NBR11153), Rio de Janeiro, Brasil.
Bailey, A. et al., 2011. Air-processed organic photovoltaic devices fabricated with hot press lamination. Organic Electronics, v.12, p.108–112.
Burini Junior et al., 2011a. Dispositivo Fotovoltaico para Energia Solar: Orgânico ou Inorgânico. Anais do 9th LATIN-AMERICAN CONGRESS ON ELECTRICITY GENERATION AND TRANSMISSION, Argentina, p.65.
Burini Junior et al., 2011b. Organic Photovoltaic Devices: ZnO instead PDOT/PSS. Pôster apresentado no X Encontro da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais, Gramado, RS, Brasil, 2011.
Hu, Z., Zhang, J., Liu, Y., Hao, Z., Zhang, X., Zhao, Y., 2011. Influence of ZnO interlayer on the performance of invertedorganicphotovoltaicdevice, Solar Energy Materials and Solar Cells, v.95, n.8, p.2126–2130.
Jabbour, G. E., 2008. Flexible (Rigid) Solar Cells. Arizona State University (Apresentação em Powerpoint, 20p.).
Kearns, D., Calvin, M., 1958. Photovoltaic Effect and Photoconductivity in Laminated Organic Systems. J. Chem. Phys., v.9, .4, p.950-951.
Kippelen, B., Brédas, J-L., Tech, G., Berry, J., 2012 Nanolaminate Electrodes for OPVs. EFRC CISSEM, US Department of Energy.
Lunt, R. R., Bulovic, V., 2011. Transparent, near-infrared organic photovoltaic solar cells for window and energy- scavenging applications. Appl. Phys. Lett. 98, 113305.
Nardes, A. M., 2011. Converting Light to Electricity using Polymers. National Renewable Energy Laboratory, Golden CO, (powerpoint), EPUSP, São Paulo, 11/Mar.
Peh, R. J., Lu, Y., Zhao, F., Lee, C-L. K., Kwan, W. L., 2011. Vacuum-free processed transparent inverted organic solar cells with spray-coated PEDOT:PSS anode, Solar Energy Materials and Solar Cells, v.95, n.12, p.3579-3584.
Shaheen, S. E., 2011. Mini-course on Organic Photovoltaics. University of São Paulo, EPUSP, 7-10, June, São Paulo, Brasil.
Sun, K., Ouyang, J., 2012. Polymer solar cells using chlorinated indium tin oxide electrodes with high work function as the anode, Solar Energy Materials and Solar Cells, v.96, p.238-243.
