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Investigación - IG100918

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Proyectos financiados

Tiempo de vuelo y espectroscopia resuelta en tiempo de portadores de carga en la interfase Fullereno-Tetrafenilporfirina

Disciplina

Física

Especialidad

Espectroscopia

Duración

3 años

Responsable

Edgar Álvarez Zauco

Síntesis: Los dispositivos opto-electrónicos basados en moléculas orgánicas han tenido un gran desarrollo debido a sus aplicaciones en el área de transformación de energía limpia. Es por esto que la mayoría de los estudios realizados, se han enfocado en la optimización de la generación de luz en electricidad y de electricidad en luz. La mayoría de los trabajos reportados para el fullereno, se basan en la funcionalización de la molécula, para mejorar su respuesta como capa activa en la generación de fotoportadores de carga. Esta funcionalización involucra desde la adición de cadenas alifáticas, hasta su incrustación en matrices poliméricas. Esto, mejora la conductividad, la generación de pares electrón-hueco y el transporte carga. En cuanto a los trabajos sobre las porfirinas, se ha hecho énfasis en sus propiedades de emisión en el rojo y el infrarrojo cercano.

Asimismo, se ha trabajado en la optimización de la respuesta óptica, lográndose obtener una emisión espectral angosta. Los dispositivos basados en películas delgadas, en donde se utiliza la unión fullereno porfirina, también se han orientado en la optimización de laeficiencia de los dispositivos fotovoltaicos, estudiando la fluorescencia integrada en tiempo y su fotoconductividad con luz continua. Sin embargo, hasta ahora no seha investigado el tiempo de vida de los pares electrón-hueco y su movilidad. Esto, permitirá proponer nuevos dispositivos con una mayor eficiencia de fotogeneración de cargas.

El presente proyecto plantea el estudio de los fenómenos ópticos y electrónicos generados en la interfase entre Fullerenos C60 y Tetrafenilporfirina (TPP). La interfase será generada mediante el depósito de películas delgadas por evaporación en vacío de 10-6 Torr. La experiencia adquirida por nuestro grupo de trabajo, permitirá depositar películas en áreas de hasta 6 cm2 con una rugosidad menor a 1 nm. El depósito de la capa de porfirinas se realizará con una tasa de depósito baja, lo que permitirámaximizar la cantidad de traslapes Pi entre los orbitales moleculares de ambas capas. Inicialmente, se realizarán estudios de uniformidad y calidad de las películas obtenidas, mediante espectroscopía Raman y de Infrarrojo (FTIR), por microscopía de barrido electrónico y de fuerza atómica. Se investigará la absorción y emisión óptica, para determinar las regiones de mayor absorción. Luego se medirá su conductividad y fotoconductividad con luz continua monocromática a fin de estudiar la contribución de la interfase al sistema. Por medio de Fotoconductividad pulsada se determinará la movilidad de los electrones y huecos debida a la interfase y se estudiará si el transporte de cargas es realizadoen forma dispersiva. En ese caso, se investigará si la perdida de movilidad es debida a la relajación de los acarreadores de carga o si existen perdidas por atrapamiento. Finalmente por medio de espectroscopía resulta en tiempo se propone investigar los procesos de fotogeneración de portadores y su cinética.