Estudo teórico das propriedades eletrônicas de polímeros orgânicos

A necessidade de aumentar a matriz energética e ao mesmo tempo preservar o meio ambiente, tem levado à uma pesquisa cada vez maior de fontes de energia menos poluentes e renováveis. Uma alternativa é a energia fotovoltaica, onde a energia solar é convertida em energia elétrica, Apesar de ser bem difundida no mundo inteiro, um dos problemas para uma aplicação em maior escala é a eficiência das células solares. No caso das células de silício, a eficiência já atingiu o limite máximo, de forma que é necessário encontrar novos materiais que possam suprir essa demanda de maneira eficiente e ao mesmo tempo sem poluir o meio ambiente. Recentemente, os polímeros orgânicos têm se mostrado promissores para essa aplicação, visto que apresentam alta eficiência na conversão de energia solar em energia elétrica, e não agridem o meio ambiente. Neste trabalho, propomos um estudo teórico baseado na Teoria do Funcional da Densidade das propriedades estruturais e eletrônicas de uma série de polímeros orgânicos. Nossos resultados mostram que as cadeias laterais dos polímeros influenciam muito pouco no gap de energia, de forma que as propriedades eletrônicas dependem principalmente da cadeia principal. Para o PCDTBT, o aumento do número de monômeros reduz o gap, mas com apenas 3 monômeros o gap é praticamente constante. Dessa forma, mostramos que o custo computacional pode ser reduzido mantendo uma boa descrição das propriedades eletrônicas, o que é fundamental para futuras investigações sobre a interação desses polímeros com impurezas.