2015 - Atual
Application of Luminescent Down Shifting material for UV Filters in OPV
Descrição: Organic photovoltaic devices (OPVs) made using semiconducting polymers blended with fullerene derivatives already show excellent promise for producing low-cost, high-throughput, solution-processed solar cells. They have potential to be a major source of solar electricity, but two aspects still need to be addressed so that OPVs become an economically viable alternative. One of them refers to the efficiency of converting solar energy into electrical. However, great progress has been made in this direction over the last decade, increasing the efficiency of devices to values around 10%. OPVs also have limited absorption bandwidth and capture only a small fraction of the solar spectrum, so ensuring absorption is strong across all wavelengths is imperative to achieved efficiencies >10%.. The other factor that negatively affects the performance of OPVs is their susceptibility to photodegradation. The effects of degradation lead to the decrease of lifetime of the device, which will be exasperated in climates such as Brazil where UV degradation is known to be much higher than Northern Europe. The proposed research project looks at developing ?active UV filters? which posses two important properties; firstly, it absorbs UV light and blocks it from entering the solar energy leading to component degradation. Secondly seeks to overcome this limitation of narrow absorption by concentrating light into the wavelengths where OPVs are known to absorb strongly through a process of ?down-shifting? the UV light into visible light, which can be absorbed as photocurrent and enhance solar cell performance. Potentially, this new configuration of device is capable of providing efficiency in excess of 10% ? providing an exciting research opportunity for the two project partners and an opportunity for both countries to exploit low cost solar energy generation..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) Doutorado: (1) .
Integrantes: Edson Laureto - Coordenador / Jeff Kettle - Integrante.
Financiador(es): Newton Research Collaboration Programme - Auxílio financeiro.
2014 - Atual
Novas blendas poliméricas para OLEDs de luz branca: obtenção e estudo de suas propriedades ópticas
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (2) .
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Coordenador / Edson Laureto - Integrante / Ivan F L Dias - Integrante / Sidney Alves Lourenço - Integrante / Marco Aurélio Toledo da Silva - Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
2014 - Atual
Preparação e estudo das propriedades ópticas de blendas poliméricas com vistas à aplicação em OLEDs de luz branca
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) .
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Coordenador / Edson Laureto - Integrante / Ivan Frederico Lupiano Dias - Integrante.
Financiador(es): Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
2014 - Atual
Estudo e desenvolvimento de dispositivos fotovoltaicos utilizando polímeros semicondutores e nanomateriais em substratos flexíveisros semicondutores e nanomateriais em substratos flexíveis
Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Sidney Alves Lourenço em 17/09/2014.
Descrição: Neste projeto propomos um estudo dos processos de transferência de energia entre nano-partículas de CdSe, PbSe e TiO2 com diferentes tamanhos depositadas sobre/dispersas polímeros semicondutores, tais como, PPV e seus derivados, P3HT, F8T2, PEDOT:PSS e outros polímeros utilizados em células fotovoltaicas. Após o estudo da transferência de energia pretende-se construir células solares híbridas sobre substratos flexíveis e analisar a eficiências de conversão dos dispositivos em comparação com os tradicionais.
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) .
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Integrante / Edson Laureto - Integrante / Sidney Alves Lourenco - Coordenador / Ivan F L Dias - Integrante / Marco Aurélio Toledo da Silva - Integrante / Noélio Oliveira Dantas - Integrante / Carlos Eduardo Cavas - Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
2013 - Atual
Fluorescência Resolvida no Tempo de Materiais de Interesse Fotônico
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Mestrado acadêmico: (3) / Doutorado: (22) .
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Coordenador / Edson Laureto - Integrante / Sidney Alves Lourenço - Integrante / Dias, I F L - Integrante / Eduardo DiMauro - Integrante / Alexandre Urbano - Integrante / Manuel Simões Filho - Integrante.
Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Auxílio financeiro.
2013 - Atual
Desenvolvimento de dispositivos orgânicos baseados em bicamadas e blendas poliméricas depositadas sobre diferentes tipos de substratos
Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Marco Aurélio Toledo da Silva em 25/08/2014.
Descrição: Neste trabalho pretende-se preparar bicamadas e blendas de filmes nanométricos de polímeros conjugados como o PPV e seus derivados (MDMO-PPV, MEH-PPV, BDMO-PPV, etc.), PFO-DMT, P3HT, PCPDTBT, F8BT entre outros para a fabricação de dispositivos orgânicos. As deposições serão realizadas através das seguintes técnicas: spin-coating, casting e layer-by-layer. A análise de suas propriedades estruturais e ópticas será realiza por meio das técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), Raman, Absorção, Fotoluminescência (PL), Fotoluminescência de Excitação (PLE). Espera-se obter uma melhor compreensão a respeito da estrutura eletrônica destes polímeros, da transferência de energia entre diferentes polímeros e da resposta óptica aos diferentes tipos de substratos (vidro, metal, papel e têxteis) para desenvolvimento de protótipos de dispositivos de grande interesse científico e tecnológico atual como células solares e diodos emissores de luz. Células solares e os diodos emissores de luz de materiais poliméricos eficientes são hoje um grande desafio tecnológico e de grande interesse para o meio ambiente devido à possibilidade de produção e o consumo de energia de forma ecologicamente responsável...
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (1) .
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Integrante / Edson Laureto - Integrante / Luiz Carlos Pocas - Integrante / Sidney Alves Lourenço - Integrante / Ivan Frederico Lupiano Dias - Integrante / Marco Aurélio Toledo da Silva - Coordenador / Flávio Franchello - Integrante / Carlos Eduardo Cava - Integrante / Emanuelle Thomazi - Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
2012 - Atual
Desenvolvimento de células fotovoltaicas orgânicas
Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Ivan Frederico Lupiano Dias em 04/03/2015.
Descrição: Desenvolver fotocélulas de heterojunções volumétricas usando polímeros já conhecidos na literatura como o P3HT e o PCPDTBT, pesquisar o emprego de copolímeros de materiais poliméricos da família do P3AT, e o efeito da inserção de camadas de TiOx na melhora da eficiência e estabilidade destes dispositivos. Pretende-se desenvolver estudos visando a melhoria do aproveitamento da absorção de fótons de baixa energia, na região do NIR, analisando as diferentes possibilidades e alternativas em desenvolvimento na área...
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Integrante / Edson Laureto - Integrante / Sidney Alves Lourenco - Integrante / L. C. Poças - Integrante / Ivan Frederico Lupiano Dias - Coordenador / Marco Aurélio Toledo da Silva - Integrante / Alexandre Marletta - Integrante / Henrique de Santana - Integrante / Flávio Franchello - Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
2012 - Atual
Estudo dos processos de degradação fotoinduzida em polímeros conjugados
Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Edson Laureto em 25/08/2014.
Descrição: Estudo dos processos de degradação fotoinduzida em polímeros conjugados.
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Mestrado acadêmico: (2) .
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Integrante / Edson Laureto - Coordenador / Ivan Frederico Lupiano Dias - Integrante / Marco Aurélio Toledo da Silva - Integrante / Henrique de Santana - Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.Período: 2010 - atual
Tema: Estudo sobre a influência do ordenamento molecular nas propriedades ópticas de filmes nanométricos de polímeros semicondutores.
Descrição:
Situação: Em andamento;
Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos:
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
Período: 2009 - 2011
Tema: Investigação dos processos de foto e termo-degradação de polímeros conjugados.
Descrição: Polímeros conjugados são atualmente alvo de intensa pesquisa científica devido à sua potencial aplicação em dispositivos emissores de luz e em células fotovoltaicas. No entanto, esses materiais possuem pobre estabilidade com relação a processos químicos foto e termo-induzidos. Neste projeto será realizado um estudo sistemático dos processos de degradação provocados por luz e temperatura em filmes finos de polímeros conjugados. Empregar-se-ão polímeros da família dos poli(p-fenileno vinileno)s (PPV) e dos poli(3-alquiltiofeno)s (P3AT)s. Pretende-se estudar os processos de degradação em função da atmosfera e da temperatura à qual o material estará submetido, da energia da fotoexcitação, e da espessura do filme polimérico.
Situação: Em andamento;
Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos:Graduação (2) / Mestrado acadêmico (1) / Doutorado (1) .
Integrantes: Edson Laureto - Coordenador / Ivan Frederico Lupiano Dias - Integrante / Henrique de Santana - Integrante / Jose Leonil Duarte - Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
Período: 2009 - 2011
Tema: Estudo sobre a influência do ordenamento molecular nas propriedades ópticas de filmes nanométricos de polímeros semicondutores.
Descrição: Este projeto visa a implementação das técnicas de spin-coating e de automontagem para o processamento de materiais poliméricos na forma de filmes finos nanométricos. A intenção é estudar os processos fotofísicos que determinam as propriedades ópticas destes materiais, e para isso pretende-se utilizar medidas de absorbância e de fluorescência. O objetivo principal é analisar os efeitos do ordenamento molecular sobre as propriedades ópticas de filmes finos de polímeros conjugados emissores de luz. Para tanto, será investigada a dependência da absorbância e da fluorescência destes filmes com a polarização da luz.
Situação: Em andamento;
Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação (3).
Integrantes: Edson Laureto - Coordenador / Ivan Frederico Lupiano Dias - Integrante / Henrique de Santana - Integrante / Pedro Henrique Arruda Aragão - Integrante / Jose Leonil Duarte - Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
Período: 2007 - atual
Tema: Propriedades óptica de filmes semicondutores orgânicos e inorgânicos.
Descrição: Este projeto tem por objetivo estudar propriedades ópticas de heteroestruturas de semicondutores orgânicos e de semicondutores orgânicos (polímeros semicondutores) através da técnica de fotoluminescência.
Situação: Em andamento;
Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos:Graduação (4) / Mestrado acadêmico (4) / Doutorado (3) .
Integrantes: Jose Leonil Duarte - Coordenador.
Financiador(es): Fundo de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extensão - Auxílio financeiro.
Período: 2007 - atual
Tema: Estudo das propriedades ópticas de poços quânticos duplos de AlxGa1-xAs/GaAs por fotoluminescência e magneto-fotoluminescência.
Descrição: Os PQDA têm despertado interesse tanto do ponto de vista acadêmico como do ponto de vista das aplicações tecnológicas. Do ponto de vista acadêmico, esse interesse se deve ao surgimento de novos efeitos nessas estruturas, com relação ao poço quântico simples e ao material bulk , como por exemplo: i) o aumento na mobilidade eletrônica devido à diminuição na taxa de espalhamento elétron-fônon, ii) a inversão de população nas sub-bandas eletrônicas e a emissão estimulada relacionada e iii) a formação de éxcitons indiretos, com buracos e elétrons confinados em regiões diferentes, com os quais espera-se que ocorra a condensação de éxcitons, analogamente à condensação de Bose Einstein de bósons. Como exemplos para as aplicações tecnológicas do PQDA podemos citar a sua utilização na confecção de dispositivos opto-eletrônicos, tais como: fotodetectores, chaves ( switches ) eletro-ópticas, osciladores terahertz , detectores terahertz sintonizáveis e moduladores de eletro-absorção. Neste trabalho pretendemos estudar poços quânticos duplos acoplados (PQDA) de AlxGa1-xAs/GaAs, crescidos sobre GaAs, utilizando as técnicas de fotoluminescência (PL) com variação de temperatura e potência e de magneto-fotoluminescência (MPL). Esses estudos serão realizados em função da largura das barreiras centrais ( spikes ) e da concentração de alumínio (altura das barreiras). Através da técnica de PL em função da temperatura iremos estudar a variação do gap com a temperatura e, através disso, iremos analisar as interações eletron-fonon; também utilizando essa técnica, com variação de potência, iremos estudar as flutuações de potencial, presente em uma das amostras, e a renormalização do gap devido à potência. Utilizando a MPL iremos determinar as energias de ligação nesses PQDA, em função da largura do spike e da altura da barreira, e comparar os resultados com os nossos cálculos teóricos.
Situação: Em andamento;
Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos:Mestrado acadêmico (2) / Doutorado (1).
Integrantes: Edson Laureto - Integrante / Élder Luiz Mantovani - Integrante / Dari de Oliveira Toginho Filho - Integrante / Ivan Frederico Lupiano Dias - Integrante / Flávio Franchello - Integrante / Jose Leonil Duarte - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
Período: 2007 - atual
Tema: Estudo das propriedades ópticas de poços quânticos duplos aclopados de AlxGa1-xAs/GaAs por espectroscopia óptica.
Descrição: Neste trabalho pretendemos estudar poços quânticos duplos acoplados (PQDA) de AlxGa1-xAs/GaAs, crescidos sobre GaAs, utilizando as técnicas de fotoluminescência (PL) e de fotoluminescência de excitação (PLE). Poços quânticos duplos acoplados simétricos correspondem a dois poços quânticos simples idênticos separados por uma barreira estreita, de tal maneira que ocorre uma sobreposição das funções de onda nos dois poços quânticos, devido aos efeitos de tunelamento. Esse acoplamento entre os poços faz com que o estado correspondente à partícula em um poço quântico isolado se separe, no PQDA, em estados simétrico e anti-simétrico, com níveis de energia diferentes, que dependem da largura e da altura da barreira. Os PQDA têm despertado interesse tanto do ponto de vista acadêmico como do ponto de vista das aplicações tecnológicas. Do ponto de vista acadêmico, esse interesse se deve ao surgimento de novos efeitos nessas estruturas, como por exemplo: i) o aumento na mobilidade eletrônica devido à diminuição na taxa de espalhamento elétron-fônon e ii) a inversão de população nas sub-bandas eletrônicas e a emissão estimulada relacionada. Como exemplos para as aplicações tecnológicas do PQDA podemos citar a sua utilização na confecção de dispositivos opto-eletrônicos, tais como: fotodetectores, chaves ( switches ) eletro-ópticas, osciladores terahertz , detectores terahertz sintonizáveis e moduladores de eletro-absorção. Utilizando as técnicas de fotoluminescência e de fotoluminescência de excitação com variação de temperatura pretendemos determinar: as energias de transição excitônica dos PQDA de AlxGa1-xAs/GaAs, a variação das energias de transição dos PQDA de AlxGa1-xAs/GaAs com a temperatura, a variação das energias de transição dos PQDA de AlxGa1-xAs/GaAs em função da largura da fina barreira que separa os 2 poços ( spike ) e a variação das energias de transição dos PQDA de AlxGa1-xAs/GaAs em função da altura das barreiras.
Situação: Em andamento;
Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos:Mestrado acadêmico (2) / Doutorado (1).
Integrantes: Ivan Frederico Lupiano Dias - Integrante / Sidney Alves Lourenço - Integrante / José Leonil Duarte - Coordenador / Elder Mantovani Lopes - Integrante / Pedro Pablo González Borrero - Integrante / Daniel Ferreira César - Integrante / F Franchello - Integrante / Edson Laureto - Integrante.
Financiador(es): Fundação Araucária de Apoio ao Desenv. Científico e Tecnológico do Paraná - Auxílio financeiro.
