Desenvolvimento de células solares fotossensibilizadas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Outros Autores: | , |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM |
Texto Completo: | https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8178 |
Resumo: | As questões ambientais têm impulsionado as pesquisas na área de energia alternativa, sobretudo com relação a energia solar, uma vez que essa fonte energética apresenta um elevado potencial e uma expressiva abundância. Estima-se que terra chega a ser irradiada diariamente por um quantitativo energético maior que o consumo diário global; todavia, sem a correspondência do setor fotovoltaico dominante do mercado (células Si-m e Si-p), as células emergentes (DSSC’s; CSSPQ’s; PSC’s entre outras) são introduzidas numa perspectiva animadora, com baixíssimo custo de confecção, além de uma configuração simples. Nessa perspectiva, o presente trabalho dispôs-se ao desenvolvimento de células solares fotossensibilizadas (emergentes). Na ocasião foram extraídos pigmentos vegetais de plantas encontrada na região amazônica, além da síntese de pontos quânticos de CdS (PQ’s) e das mais recentes perovskita de MAPbI3 para aplicação como material fotossensível nas células. Caracterizações morfológicas (MEV), estruturais (DRX), topográfica (AFM) e regiões de absorção no UV-vis também foram aplicadas. Todas as células foram avaliadas de acordo com o potencial de circuito aberto (Voc), densidade de fotocorrente (Jsc), fator de preenchimento da curva (FF) e eficiência (ƞ). Os resultados revelaram parâmetros promissores para as células de CdS, e MAPbI3, as quais chegaram apresentar as melhores eficiência de conversão energética entre as células confeccionadas. Os estudos realizados a partir da modificação da preparação da camada semicondutora, por eletrodeposição de np-TiO2, mostraram resultados progressivos, tanto na obtenção desses filmes quanto nos desempenhos fotoelétricos apresentados pelas células, explicados pelo fator rugosidade. Em resumo, o estudo focou nos desempenhos fotoeletroquímicos de distintos compostos fotossensíveis quando aplicados em células solares fotossensibilizadas. Neste sentido, buscamos otimizar estes desempenhos modificando o modo de deposição da camada semicondutora, além da síntese de compostos de elevada potencialidade fotoativa. |
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Nessa perspectiva, o presente trabalho dispôs-se ao desenvolvimento de células solares fotossensibilizadas (emergentes). Na ocasião foram extraídos pigmentos vegetais de plantas encontrada na região amazônica, além da síntese de pontos quânticos de CdS (PQ’s) e das mais recentes perovskita de MAPbI3 para aplicação como material fotossensível nas células. Caracterizações morfológicas (MEV), estruturais (DRX), topográfica (AFM) e regiões de absorção no UV-vis também foram aplicadas. Todas as células foram avaliadas de acordo com o potencial de circuito aberto (Voc), densidade de fotocorrente (Jsc), fator de preenchimento da curva (FF) e eficiência (ƞ). Os resultados revelaram parâmetros promissores para as células de CdS, e MAPbI3, as quais chegaram apresentar as melhores eficiência de conversão energética entre as células confeccionadas. Os estudos realizados a partir da modificação da preparação da camada semicondutora, por eletrodeposição de np-TiO2, mostraram resultados progressivos, tanto na obtenção desses filmes quanto nos desempenhos fotoelétricos apresentados pelas células, explicados pelo fator rugosidade. Em resumo, o estudo focou nos desempenhos fotoeletroquímicos de distintos compostos fotossensíveis quando aplicados em células solares fotossensibilizadas. Neste sentido, buscamos otimizar estes desempenhos modificando o modo de deposição da camada semicondutora, além da síntese de compostos de elevada potencialidade fotoativa.Environmental issues have driven research in alternative energy, especially concerning solar energy, since this energy source has a high potential and an expressive abundance. It is estimated that the Earth is irradiated daily by an amount of energy greater than the global daily consumption. However, without correspondence from the dominant photovoltaic sector in the market (Si-m and Si-p cells), the emerging cells (DSSC's; CSSPQ's; PSC's, among others) are introduced in an encouraging perspective, with very low cost of manufacture, in addition to a simple configuration. In this perspective, the present work was set out to develop photosensitized solar cells (emerging). In this work, plant dyes from Amazon Florest region were extracted, in addition, were synthetized quantum dots of CdS (PQ’s) and the most recent MAPbI3 perovskite for application as a photosensitive material solar cell. Morphological (SEM), structural (DRX), topographic (AFM) and absorption regions in UV-vis were also applied. All cells were evaluated according to the open circuit potential (Voc), photocurrent density (Jsc), curve filling factor (FF) and efficiency (ƞ). The results revealed promising parameters for CdS and MAPbI3 solar cells, which showed the best energy conversion efficiency among the manufactured devices. The studies carried out from the modification of the preparation of the semiconductor layer, by electrodeposition of np-TiO2, showed progressive results, both in obtaining these films and in the photoelectric performances presented by the cells, explained by the roughness factor. In summary, the study focused on the photoelectrochemical performances of different photosensitive compounds when applied in photosensitized solar cells. In this sense, we seek to optimize these performances by modifying the deposition mode of the semiconductor layer, in addition to the synthesis of compounds with high photoactive potential.Universidade Federal do AmazonasInstituto de Ciências ExatasBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em QuímicaBrito, Walter Ricardohttp://lattes.cnpq.br/0146388169116307Couceiro, Paulo Rogério da Costahttp://lattes.cnpq.br/0117665735282078Fonseca Filho, Henrique Duarte dahttp://lattes.cnpq.br/1464003755275281Amâncio, Moisés do Amaralhttp://lattes.cnpq.br/4610644690534453https://orcid.org/0000-0001-5676-87622021-03-23T14:26:01Z2020-11-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfAMÂNCIO, Moisés do Amaral. Desenvolvimento de células solares fotossensibilizadas. 2020. 64 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8178porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2021-03-24T05:03:48Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/8178Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922021-03-24T05:03:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false |
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