DESARROLLO DE SISTEMAS HIBRIDOS CON PROPIEDADES FOTOELECTRICAS

AGOSTINA MARCON; JHAIR C. LEÓN JARAMILLO; JAVIER DURANTINI; PÉREZ, EUGENIA; EDGARDO DURANTINI; LUIS OTERO; MIGUEL GERVALDO; CLAUDIA SOLIS

MAR DEL PLATA

Congreso; XV Simposio Argentino de Polímeros I Congreso Argentino de Materiales Compuestos; 2023

INTEMA

Introducción: El desarrollo y estudio de sistemas con fases donoras y aceptoras de electrones son de sumo interés en el campo de la electrónica y optoelectrónica. En esta área, los materiales híbridos compuestos de moléculas orgánicas depositadas sobre sustratos sólidos tienen una importancia central en el diseño de catalizadores, sensores, dispositivos optoelectrónicos y celdas solares. La electropolimerización de monómeros orgánicos electroactivos, permite la generación de películas delgadas con una alta conductividad, las cuales pueden utilizarse como materiales alternativos en la preparación de dispositivos altamente eficientes. Entre las diferentes estructuras orgánicas, las porfirinas constituyen un bloque de construcción ideal debido a su capacidad de mediar en procesos de transferencia de electrones fotoinducidos que involucran fotones en la región visible. Por su parte, el derivado del fullereno PCBM (phenyl–C61–butyric–acid–methyl–ester) es material semiconductor tipo n (aceptor de electrones) ampliamente utilizado en el desarrollo de celdas solares orgánicas. Objetivos:-Síntesis electroquímica y caracterización de óxido de níquel (transportador de huecos) sobre sustratosconductores (ITO, FTO).-Obtención de películas poliméricas por electrodeposición de un monómero de porfirina convenientementesustituidas por grupos electropolimerizables (carbazol y trifenilamina) sobre electrodos conductores (Pt, ITO).-Construcción de sistemas híbridos (inorgánicos-orgánicos) basados en oxido de níquel sobre el cual sedepositan películas delgadas de polímero de porfirina y PCBM.-Caracterización microscópica, espectroscópica y electroquímica del material híbrido producido.Resultados: Se llevó a cabo la síntesis electroquímica, mediante cronoamperometría de óxido de níquel sobre un sustrato conductor (ITO). Además, se generaron films poliméricos a partir del monómero de porfirina: Cu-P-CBZ-TPA mediante voltametría cíclica (VC) sobre distintos sustratos (Pt e ITO). Se obtuvieron películas, lascuales fueron caracterizadas por VC, espectroscopia de absorción UV-Visible y espectroelectroquímica. Losespectros de absorción de las películas generadas son similares a los de los monómeros en solución, indicandoque el macrociclo no ha sido modificado estructuralmente durante el proceso de polimerización. Se depositaronfilms de PCBM sobre las películas de porfirina mediante spin coating. Posteriormente se construyó el sistemahíbrido: ITO/NiO/ Cu-P-CBZ-TPA/PCBM (figura 1). Este sistema presentó propiedades fotoeléctricas. Losexperimentos de fotocorriente evidencian la fotogeneración y migración de carga en el material, indicando supotencial aplicación en la construcción de celdas foto-electroquímicas.