Correlação entre as propriedades morfológicas e eletrônicas em filmes de MEH-PPV em fase condensada.

Abstract

O MEH-PPV é um polímero semicondutor que tem sido intensamente investigado devido suas propriedades optoeletrônicas, podendo ser empregado em dispositivos eletrônicos, como displays flexíveis, células fotovoltaicas e transistores orgânicos. Segundo a literatura, soluções de MEH-PPV em THF podem exibir comportamento eletrônico bimodal, apresentando duas fases na região do espectro visível. Com intuito de estudar este fenômeno, foram utilizadas metodologias de modelagem molecular baseadas no formalismo das Mecânicas Clássica (Dinâmica Molecular) e Quântica (Métodos semiempirícos e ab initio). Os resultados mostraram que o nonâmero do MEH-PPV descreve o comportamento eletrônico do polímero. A partir desta constatação, foram elaborados modelos de MEH-PPV em fase condensada (soluções em THF e filmes). As correlações entre as estruturas e as propriedades eletrônicas dos oligômeros extraídos do filme apresentaram maior número de isomerizações cis do que as cadeias das soluções mais diluídas. Além disso, os resultados mostraram que há restrição da distribuição dos orbitais moleculares de fronteira, o que pode dificultar a mobilidade eletrônica. Este comportamento está associado à fase azul do oligômero de MEH-PPV, encontrado majoritariamente no filme, pois apresenta o maior número de torções na cadeia principal. Por outro lado, em solução de THF as moléculas tendem a ser mais planares, resultando em um comprimento de onda máximo em regiões menos energéticas (fase vermelha).