Eletrônica Orgânica
A eletrônica orgânica utiliza polímeros orgânicos ou pequenas moléculas para criar componentes eletrônicos destinados a diversas novas áreas de aplicação. Os materiais eletrônicos orgânicos são mais leves, mais flexíveis e mais baratos do que os materiais inorgânicos convencionais à base de silício. A eletrônica orgânica é mais eficiente em termos energéticos e mais sustentável no que diz respeito à produção, ao uso e ao descarte.
A eletrônica orgânica de moléculas pequenas é normalmente fabricada por meio de métodos de deposição a vácuo para transferir filmes finos de materiais orgânicos para a superfície do substrato. A eletrônica orgânica pode ser produzida a partir de polímeros condutores utilizando métodos de processamento em solução de baixo custo. Os polímeros semicondutores podem ser tornados solúveis e transformados em tinta, possibilitando a impressão de circuitos eletrônicos diretamente em grandes folhas de plástico. Esses materiais são compatíveis com processos de fabricação de grande área do tipo “roll-to-roll”, que podem ser facilmente ampliados para uma produção rápida a um custo menor.
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Diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs)
Os diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) são dispositivos eletroluminescentes compostos por uma camada emissora de semicondutor orgânico situada entre um ânodo, que é carregado positivamente para injetar lacunas, e um cátodo, que é carregado negativamente para injetar elétrons, além de camadas de transporte que permitem que diferentes portadores de carga elétrica fluam para a camada emissora semicondutora. A luz é gerada diretamente quando as cargas injetadas nos eletrodos se recombinam na camada orgânica. Os OLEDs produzem cores vibrantes e luz mais brilhante, proporcionando melhor contraste em telas. Devido às propriedades de maior finura e flexibilidade dos materiais orgânicos, os OLEDs podem ser usados em telas curvas de monitores, dispositivos móveis dobráveis ou enroláveis e dispositivos vestíveis.
Transistores orgânicos de efeito de campo (OFETs) e transistores orgânicos de película fina (OTFTs)
Os transistores orgânicos são os blocos básicos de construção para circuitos integrados flexíveis e telas em eletrônicos de alto desempenho. Os transistores ligam e desligam a energia. Os eletrodos de fonte e dreno têm contato direto com um semicondutor orgânico. O eletrodo de porta é isolado do semicondutor por um isolante dielétrico. Quando a tensão é aplicada à porta, ela torna o semicondutor mais ou menos condutor, permitindo ou impedindo que a corrente elétrica flua entre a fonte e o dreno. Todos os componentes, desde condutores (para eletrodos) e semicondutores (para materiais do canal ativo) até isolantes (para camadas dielétricas da porta), podem ser compostos por materiais orgânicos. Os transistores de película fina são um tipo especial de transistores de efeito de campo, nos quais o semicondutor, os eletrodos e as camadas dielétricas são depositados como películas finas sobre um substrato de suporte. Aplicações eletrônicas comuns incluem etiquetas RFID ou papel eletrônico.
Fotovoltaicos orgânicos (OPVs)
Os materiais eletrônicos orgânicos também podem ser usados como materiais doadores e aceitadores para converter luz em eletricidade em painéis solares. Nos OPVs, camadas fotoativas de materiais orgânicos semicondutores são intercaladas entre dois eletrodos para gerar fotocorrentes. Como o doador absorve o fluxo de fótons solares, os materiais doadores devem ter ampla absorção óptica para corresponder ao espectro solar. Os materiais orgânicos de transporte de buracos (HTMs) utilizados em células solares de perovskita têm se mostrado particularmente eficientes na maximização do transporte de carga e na captação de energia solar.
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