dc.rights.license | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 - Atribución-NoComercial | es_MX |
dc.contributor | Jesús Cerezo Román | es_MX |
dc.contributor.author | ITZEL ARGEMI CACIQUE ESPINOZA | es_MX |
dc.contributor.other | colaborador - Colaborador | es_MX |
dc.coverage.spatial | MEX - México | es_MX |
dc.date | 2021-01-12 | |
dc.date.accessioned | 2021-11-03T21:03:57Z | |
dc.date.available | 2021-11-03T21:03:57Z | |
dc.identifier.uri | http://riaa.uaem.mx/handle/20.500.12055/1861 | |
dc.description | RESUMEN
Los polímeros semiconductores se estudian ampliamente debido a sus aplicaciones en
dispositivos fotovoltaicos, el polímero conjugado predominante utilizado en celdas solares
orgánicas (OSCs) es el poli(3-hexiltiofeno) P3HT semicristalino, que se puede producir mediante
métodos fáciles, de bajo costo y respetuosos con el medio ambiente como la polimerización por
arilación directa (DArP) [1 ]; Debido a su procesamiento en solución, deposición sobre diferentes
tipos de sustratos, incluso flexibles, con tecnologías como spin coating y roll to roll, es una opción
factible para la producción a gran escala.
En este trabajo se presenta la síntesis, caracterización fisicoquímica de un P3HT regio-regular
por el método de arilación directa usando las condiciones de Fagnou y su evaluación en la capa
activa de OSCs con arquitectura de heterounión de volumen (BHJ). El P3HT regio-regular se
sintetizó por DArP [2], utilizando como catalizador el Pd(OAc)2, una base como el K2CO3, con un
ácido carboxílico (ácido neodecanoico), un disolvente polar (DMA), el P3HT obtenido fue
purificado usando un soxhlet con metanol, acetona, hexano y cloroformo.
El polímero obtenido de la fracción cloroformo se analizó mediante RMN de 1H, GPC, TGA, DSC,
FT-IR y UV-vis. El método de síntesis DArP, evitó subproductos metalados y generó polímeros
de calidad en la fracción cloroformo (diadas HT 94 %), obteniendo una temperatura de
descomposición (Td) de 481.8°C, una longitud de absorbancia máxima (λmax) de 453 nm. Se
fabricaron dispositivos fotovoltaicos con la arquitectura lTO / PEDOT: PSS / capa activa (P3HT:
PC71BM) / PFN / Field´s metal. Los dispositivos fueron evaluados a través de las curvas J-V con
un simulador solar bajo una intensidad de luz de 100 mW/cm2 (AM 1.5 G). La eficiencia de
conversión de energía (PCE) promedio alcanzada para la fracción cloroformo fue de 2.5 %. Las
OSCs fabricadas con este P3HT presentaron una eficiencia similar a las reportadas utilizando
polímeros obtenidos a través de otros métodos de síntesis; lo anterior, abre la posibilidad de
elaborar celdas a bajo costo con un polímero sintetizado con un método amigable con el ambiente. | es_MX |
dc.description | ABSTRACT
Semiconductor polymers are widely studied due to their applications in photovoltaic devices, the
predominant conjugate polymer used in organic solar cells (OSCs) the semi-crystalline poly(3-
hexylthiophene) P3HT, which can be produced by easy, low-cost and environmentally friendly
methods such as direct arylation polymerization (DArP) [1]; Due to its solution processing,
deposition on different types of substrates, even flexible, with technologies such as spin coating
and roll to roll, it is a feasible option for large-scale production.
This work presents the synthesis, physicochemical characterization of a regio-regular P3HT by the
direct arylation method using Fagnou conditions and its evaluation in the active layer of OSCs with
volume heterojunction architecture (BHJ). The regio-regular P3HT was synthesized by DArP [2],
using Pd(OAc)2 as a catalyst, a base such as K2CO3, with a carboxylic acid (neodecanoic acid), a
polar solvent (DMA), the obtained P3HT was purified using a soxhlet with methanol, acetone,
hexane, and chloroform.
The polymer obtained from the chloroform fraction was analyzed by 1H NMR, GPC, TGA, DSC,
FT-IR and UV-vis. The DArP synthesis method avoided metalated by-products and generated
quality polymers in the chloroform fraction (94 % HT dyads), obtaining a decomposition
temperature (Td) of 481.8 °C, a maximum absorbance length (λmax) of 453 nm. Photovoltaic
devices were manufactured with the architecture lTO / PEDOT: PSS / active layer (P3HT:
PC71BM) / PFN / Field's metal. The devices were evaluated through the J-V curves with a solar
simulator under a light intensity of 100 mW / cm2 (AM 1.5 G). The average energy conversion
efficiency (PCE) achieved for the chloroform fraction is 2.5 %. The OSCs manufactured with this
P3HT presented an efficiency similar to those reported using polymers obtained through other
synthesis methods; the above, opens the possibility of making cells at low cost with a polymer
synthesized with an environmentally friendly method. | es_MX |
dc.format | pdf - Adobe PDF | es_MX |
dc.language | spa - Español | es_MX |
dc.publisher | El autor | es_MX |
dc.rights | embargoedAccess - En Embargo | es_MX |
dc.subject | 7 - INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA | es_MX |
dc.subject.other | 33 - CIENCIAS TECNOLÓGICAS | es_MX |
dc.title | Desarrollo de poli3-hexiltiofeno regio-regular por arilación directa utilizando las condiciones de Fagnou | es_MX |
dc.type | masterThesis - Tesis de maestría | es_MX |
uaem.unidad | Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAP) - Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAP) | es_MX |
uaem.programa | Maestría en Ingeniería y Ciencias Aplicadas - Maestría en Ingeniería y Ciencias Aplicadas | es_MX |
dc.type.publication | acceptedVersion | es_MX |
dc.audience | researchers - Investigadores | es_MX |
dc.date.embargoed | 2120-01-10 | |
dc.date.received | 2021-02-22 | |