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Dissertação
Células solares de TiO2 sensibilizadas por corantes amazônicos
O aproveitamento da energia solar através de dispositivos fotovoltaicos é uma das alternativas mais promissoras para o uso de energia renovável na produção de eletricidade em larga escala, embora o custo destes sistemas ainda seja alto. Entre eles encontra-se a célula solar sensibilizada por cora...
Autor principal: | Pontes, Fagnaldo Braga |
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Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/1434408159354003 |
Grau: | Dissertação |
Idioma: | por |
Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2020
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Assuntos: | |
Acesso em linha: |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8052 |
Resumo: |
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O aproveitamento da energia solar através de dispositivos fotovoltaicos é uma das
alternativas mais promissoras para o uso de energia renovável na produção de
eletricidade em larga escala, embora o custo destes sistemas ainda seja alto. Entre
eles encontra-se a célula solar sensibilizada por corante (CSSC). Um dos fatores que
podem baratear o custo desse dispositivo é a utilização de um sensibilizador natural.
Assim, este trabalho buscou estudar alguns corantes naturais amazônicos como
sensibilizadores para célula solar de TiO2 do tipo CSSC. Para tanto, foram extraídos
corantes das cascas das espécies de arvores amazônicas Myrcia sylvatica e
Byrsonima duckeana, e de folhas de Scutellaria purpurascens. Estes corantes foram
utilizados como sensibilizadores de filmes de TiO2 feitos por doctor blade. Utilizou-se
a espectroscopia de absorção ultravioleta visível (UV-vis) e infravermelho com
transformada de Fourier (IV-TF) para caracterizar o corante para a CSSC. A presença
de grupos funcionais que podem absorver luz e injetar elétrons na banda de condução
do TiO2 foi confirmada, revelando o possível uso em CSSC. A eficiência, em condições
padrão solar AM 1.5 com potência de 100 mW.cm-2
, das melhores CSSC utilizando
os corantes M. sylvatica,B. duckeana, e S. purpurascens foram 0,08%, 0,1% e 0,05%,
respectivamente. Quando comparado com aplicação do corante sintético N3 é
sugestivo que os corantes naturais utilizados apresentam problemas com
recombinações que podem estar relacionados com a natureza química dos
compostos, visto que uma elevada presença de grupos carboxílicos e hidroxílicos
impedem a regeneração do corante. Mas pelo resultado obtido pelo N3 inferior da
literatura, as CSSCs a base desses corantes naturais ainda pode ser melhorada
utilizando, por exemplo, uma camada bloqueadora para diminuir a recombinação de
cargas |