Electrodepósitos de Poli-3,4-etilendioxitiofeno sobre electrodos transparentes de Oxido de Indio y Estaño. Control del Espesor y Morfología.

  • ALEX PALMA CANDO Centro Conjunto de Investigación en Química Sustentable UAEMex-UNAM Carretera Toluca-Atlacomulco km 14.5, Campus “San Cayetano”, San Cayetano-Toluca, 50200, Estado de México, México.
  • MARGARITA RIVERA HARNÁNDEZ Instituto de Física UNAM, México DF
  • BERNARDO FRONTANA URIBE Centro Conjunto de Investigación en Química Sustentable UAEMex-UNAM Carretera Toluca-Atlacomulco km 14.5, Campus “San Cayetano”, San Cayetano-Toluca, 50200, Estado de México, México.

Resumen

El presente estudio fue llevado a cabo con el motivo de obtener una curva que relacione la absorbancia (A) (a λ= 700 nm) con el espesor (L), obtenido directamente con la técnica de microscopía de fuerza atómica (AFM) en modo oscilante, de películas de poli-3,4-etilendioxitiofeno (PEDOT) depositado sobre electrodos transparentes de óxido de indio y estaño (ITO) mediante la técnica electroquímica de cronoamperometría (CA) a partir de una solución de EDOT 5 mM / Perclorato de tetrabutilamonio (TBAP) 0.1M en acetonitrilo anhidro (AN). Se determinó el intervalo de absorbancia donde se tienen espesores de PEDOT sobre ITO, requeridos para utilizarse como capa extractora de huecos en celdas orgánicas solares (OPVd) entre 30 y 60 nm. Se encontró que valores de
A entre 0.1 a 0.2 dan como resultado películas de PEDOT del espesor requerido. La morfología de los distintos depósitos de PEDOT también fue analizada.

Citas

[1] Groenendaal, L., Jonas, F., Freitag, D., Pielartzik, H., & Reynolds, J. R. (2000). Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and Its Derivatives: Past, Present, and Future. Advanced Materials, 12(7), 481-494.
[2] Nasybulin, E., Wei, S., Cox, M., Kymissis, I., & Levon, K. (2011). Morphological and Spectroscopic Studies of Electrochemically Deposited Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) Hole Extraction Layer for Organic Photovoltaic Device (OPVd) Fabrication. The Journal of Physical Chemistry C, 115(10), 4307-4314.
[3] Armstrong, N. R., Carter, C., Donley, C., Simmonds, A., Lee, P., Brumbach, M., . . . Yoo, S. (2003). Interface modification of ITO thin films: organic photovoltaic cells. Thin Solid Films, 445(2), 342-352.
[4] Reuter, K., Kirchmeyer, S., & Elschner, A. (2009). PEDOT – Properties and Technical Relevance. In I. F. Perepichka & D. F. Perepichka (Eds.),Handbook of Thiophene-based Materials: Applications in Organic Electronics and Photonics: Wiley.
[5] Inzelt, G. (Ed.) (2008) Electrochemical Dictionary. Springer.
[6] Dietrich, M., Heinze, J., Heywang, G., & Jonas, F. (1994). Electrochemical and spectroscopic characterization of polyalkylenedioxythiophenes. Journal of Electroanalytical Chemistry, 369(102), 87-92.
[7] Lee, H. J., Lee, J., & Park, S.-M. (2010). Electrochemistry of Conductive Polymers. 45. Nanoscale Conductivity of PEDOT and PEDOT:PSS
Composite Films Studied by Current-Sensing AFM. The Journal of Physical Chemistry B, 114(8), 2660-2666.
[8] Günes, S., Neugebauer, H., & Sariciftci, N. S. (2007). Conjugated Polymer-Based Organic Solar Cells. Chemical Reviews, 107(4), 1324- 1338.
[9] Rider, D. A., Harris, K. D., Wang, D., Bruce, J., Fleischauer, M. D., Tucker, R. T., . . . Buriak, J. M. (2008). Thienylsilane-Modified Indium Tin Oxide as an Anodic Interface in Polymer/Fullerene Solar Cells. ACS Applied Materials & Interfaces, 1(2), 279-288.
[10] Pringle, J. M., Armel, V., & MacFarlane, D. R. (2010). Electrodeposited PEDOT-on-plastic cathodes for dye-sensitized solar cells. Chemical Communications, 46(29), 5367-5369.
[11] Wakizaka, D., Fushimi, T., Ohkita, H., & Ito, S. (2004). Hole transport in conducting ultrathin films of PEDOT/PSS prepared by layer-bylayer deposition technique. Polymer, 45(25), 8561-8565.
[12] Vorotyntsev, M. A., Zinivyeva, V. A., & Konev, D. V. (2010). Mechanisms of Electropolymerization and Redox Activity: Fundamental Aspects. In S. Cosnier & A. Karyakin (Eds.), Electropolymerization: Concepts, Materials and Applications: WILEY-VCH.
[13] Heinze, J., Rasche, A., Pagels, M., & Geschke, B. (2007). On the Origin of the So-Called Nucleation Loop during Electropolymerization of Conducting Polymers. The Journal of Physical Chemistry B, 111(5), 989-997.
Publicado
2017-09-27
Sección
Reaprovechamiento de materiales