Fabricación de nanofibras poliméricas fotoconductoras con puntos cuánticos de PbS por electrohilado coaxial.

Mendoza Díaz, María Isabel (2018) Fabricación de nanofibras poliméricas fotoconductoras con puntos cuánticos de PbS por electrohilado coaxial. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Uno de los efectos de confinamiento cuántico más importantes en los materiales semiconductores nanoestructurados consiste en el incremento de la banda prohibida en función del tamaño, gracias a esto es posible establecer un rango de longitudes de onda de absorción en función de las dimensiones del material, y absorber luz en el rango del espectro solar. Notables aplicaciones de estos materiales incluyen dispositivos flexibles de emisión de luz y celdas solares orgánicas. Aunado a esto, su dispersión en nanofibras poliméricas ha demostrado promover la transferencia de cargas en una dirección y reducir los efectos de los límites de grano. Por otro lado, el mecanismo de transporte de cargas en este tipo de sistemas compuestos se relaciona fuertemente con el desorden que presentan, por ejemplo, debido a la presencia de defectos y la polidispersidad de tamaños de los puntos cuánticos. Es por esto que el diseño del sistema compuesto y el análisis de las interacciones que suceden entre los componentes es de suma importancia. De acuerdo con lo anterior, en este trabajo se planteó la fabricación de nanofibras (NFs) en un arreglo core-shell (núcleo-coraza), fabricadas por electrohilado de un polímero conductor (PEDOT:PSS), utilizando Polivinilpirrolidona (PVP) como material acarreador. En la primera parte del proyecto la fase conductora se dopó con tres solventes diferentes: Isopropanol (IPA), Dimetilsulfóxido (DMSO) y Etilenglicol (EG). En la segunda parte, se electrohilaron nanofibras de PEDOT:PSS con IPA y puntos cuánticos (QDs por sus siglas en inglés) de PbS, que se utilizaron como agente sensibilizador para captar la luz. Dichos sistemas se caracterizaron mediante las técnicas de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM por sus siglas en inglés) y 2 Microscopía Electrónica de Transmisión de Barrido cor la técnica de Campo Oscuro Anular de Grandes Ángulos (STEM-HAADF); espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FT-IR), Raman y de Fotoelectrones Transmitidos por Rayos X (XPS). Y finalmente se obtuvieron sus curvas I-V y fotorrespuesta para determinar el en sus propiedades optoelectrónicas. Las relaciones entre la morfología y las propiedades eléctricas se discutieron exhaustivamente para explicar los efectos de los diferentes solventes en el dopaje del polímero conductor. Posteriormente, se estudió la interacción de los QDs y su agente protector, L-Cisteína, al introducirlas en las nanofibras, así como su efecto en el transporte de cargas y sus propiedades de absorción de luz.

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