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dc.creatorCasagrande, Tainã Reges-
dc.date.accessioned2023-12-07T20:09:41Z-
dc.date.available2023-12-07T20:09:41Z-
dc.date.issued2023-08-03-
dc.identifier.citationCASAGRANDE, Tainã Reges. Análises de filmes finos por power spectrum density e espectroscopia de força por AFM. 2023. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33019-
dc.description.abstractIn this work, thin films were produced using a misture of diketopyrrolopyrrole (DPP) and perylene diimide (PDI) based molecule, denoted as PDI-DPP-PDI, and poly [[4,8-bis [5-(2-ethylhexyl)-2-thienyl] benzo [1, 2-b:4,5-b′] dithiophene-2,6-diyl] [2-(2- ethyl-1-oxohexyl) thieno[3,4-b] thiophenediyl]] (PBDTTT-CT). These materials have complementary absorption spectra, being an essential feature for energy collecting in organic solar cells (OSCs). However, AFM images pointed to the presence of isolated and microsized PDI-DPP-PDI domains along the surface of the films, a feature that negatively impacts the performance of this blend in OSCs. Therefore, to improve the homogenization of the acceptor along the film, a pos-deposition treatment, denoted as solvent vapor annealing (SVA), was performed in a saturated atmosphere containing vapor of common organic solvents (chlorobenzene) for 3-10 minutes. This procedure changed morphology properties PBDTTT-CT:PDI-DPP-PDI active layer. Moreover, analyses carried out by power spectrum density (PDS) of images acquired from SVA treated film indicated that in the region of larger frequencies, across the length scale around 100 nm, it appears an additional fractal region with Ds of 0.95, indicating a flattened region, possibly related with changes in the PDI-DPP-PDI conformation after SVA treatment. This indicates an improvement in the molecular packing, a feature not observed in the as cast film. The analyses by force curve spectroscopy pointed out increased adhesion force and adhesion energy in SVA-treated PBDTTT-CT:PDI-DPPPDI films; this feature enhances the interface interaction with the top electrodes, reflecting in improved charge extraction in the photovoltaic device.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectFilmes finos - Propriedades ópticaspt_BR
dc.subjectEspectro de absorçãopt_BR
dc.subjectMicroscopia de força atômicapt_BR
dc.subjectCélulas solarespt_BR
dc.subjectMorfologiapt_BR
dc.subjectGeração de energia fotovoltaicapt_BR
dc.subjectThin films - Optical propertiespt_BR
dc.subjectAbsorption spectrapt_BR
dc.subjectAtomic force microscopypt_BR
dc.subjectSolar cellspt_BR
dc.subjectMorphologypt_BR
dc.subjectPhotovoltaic power generationpt_BR
dc.titleAnálises de filmes finos por power spectrum density e espectroscopia de força por AFMpt_BR
dc.title.alternativeAnalyses of thin films by power spectrum density and force spectroscopy by AFMpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho, filmes finos orgânicos foram produzidos usando uma mistura contendo a molécula dicetopirrolopirrol (DPP) e perileno diimida (PDI), denominada PDI-DPP-PDI, e o polímero poli [[4,8-bis [5-(2-etilhexil) -2-tienil] benzo [1, 2-b:4,5-b’] ditiofeno-2,6-diil] [2-(2-etil-1-oxohexil) tieno[3,4-b] tiofenediil] ] (PBDTTT-CT). Esses materiais possuem espectros de absorção complementares, sendo uma característica essencial para captação de energia em células solares orgânicas (OSCs). No entanto, as imagens AFM apontaram a presença de domínios PDI-DPP-PDI isolados ao longo da superfície dos filmes, característica que impacta negativamente o desempenho desta blenda em OSCs. Portanto, para melhorar a homogeneização do aceitador ao longo do filme, o tratamento feito pós-deposição, solvent vapor annealing (SVA) foi feito sobre os filmes em atmosfera saturada como vapor de solventes orgânicos comuns (clorobenzeno) por 3-10 minutos. Este procedimento alterou as propriedades morfológicas da camada ativa PBDTTT-CT:PDI-DPP-PDI. Além disso, análises feitas por densidade de espectro de potência (PDS) das imagens adquiridas de filmes tratados com SVA indicaram que na região de maiores frequências, em toda a escala de comprimento em torno de 100 nm, aparece uma região fractal adicional com Ds de 0,95, indicando regiões com planarização da superfície, possivelmente relacionada com mudanças na conformação PDI-DPP-PDI após tratamento com SVA. Isso indica a melhora no empacotamento molecular, característica não observada no filme sem tratamento. As análises por espectroscopia de curva de força apontaram aumento da força de adesão e da energia de adesão nos filmes de PBDTTT-CT:PDI-DPP-PDI tratados com SVA. Esta propriedade melhora a interação da interface com os eletrodos superiores, refletindo em uma melhor extração de carga no dispositivo fotovoltaico.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-7142-890Xpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4119673211232888pt_BR
dc.contributor.advisor1Macedo, Andreia Gerniski-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3114-9954pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4203846336170641pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Coondoo, Indrani-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0911-5683pt_BR
dc.contributor.referee1Macedo, Andreia Gerniski-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3114-9954pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4203846336170641pt_BR
dc.contributor.referee2Deus, Jeferson Ferreira de-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-5108-3430pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0581593035628580pt_BR
dc.contributor.referee3Cruz, Jose Adauto da-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-8457-7402pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0496575967436054pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física e Astronomiapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.subject.capesFísicapt_BR
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