Análisis del comportamiento elástico y eléctrico de películas delgadas (P3HT-PCBM)/ITO/PET

Abstract

La mezcla constituida por los polímeros semiconductores, P3HT y PCBM, en el solvente CB, ha sido estudiada de forma amplia en los aspectos electro-mecánicos, mecánicos y eléctricos, definiendo las combinaciones y espesores que permiten emplear propiedades mejoradas y entregar resultados efectivos. Esta tesis examina la interacción entre las propiedades elásticas y la resistencia eléctrica de la película delgada compuesta por los polímeros mencionados (capa activa), sobre un sustrato flexible recubierto con conductor eléctrico, tras la acción de fuerzas en tensión y flexión. El monitoreo de la resistencia eléctrica es realizado mediante el método de medición a 4 puntas, o método de Kelvin, durante el trayecto de deformaciones que corresponde a la zona elástica del material. En la zona del especímen de pruebas sujeta a tensión, se detectan grietas pequeñas alrededor de 1 nm de espesor y separaciones que oscilan entre 5 y 19 μm en la superficie de la capa activa, por lo cual, no se recomienda su uso en procesos que involucren estiramiento del material. Las pruebas de flexión sugieren que el material puede trabajar en condiciones de enrollado, siempre y cuando, el radio de curvatura se encuentre alrededor de los 10 mm y la superficie que contiene a la capa activa se encuentre trabajando a tensión (debida a la flexión) pues la conductividad eléctrica es débilmente afectada. Adicionalmente, se observó que cargas a compresión (generadas en la prueba de flexión) hacen que la capa activa pierda su utilidad de enrollado, aún cuando se mantienen iguales condiciones iniciales, pues el mismo radio de curvatura incide sobre la resistencia y resistividad eléctrica, ya que la deformación alcanzada logra sobrepasar el parámetro nombrado como ``Crack Onset Strain'' (COS) o deformación para inicio de grietas, el cual es el criterio de falla fundamental empleado en este trabajo.