Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nono, Rogerio Silva
Data de Publicação: 2005
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1600895
Resumo: Orientador: Marco-Aurelio De Paoli
id UNICAMP-30_2f79730d1053c3b53b43638bf93aecde
oai_identifier_str oai::350402
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de coranteTiO2 films preparation for dye sensitized solar cells applicationÔxido de titânioCelulas solares de coranteConversão de energiaEnergia solarTitanium dioxideDye cellEnergy conversionSolar energyOrientador: Marco-Aurelio De PaoliDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuimicaResumo: A estrutura e a morfologia dos filmes de TiO2 exercem uma grande influência na eficiência de conversão de energia das células solares de TiO2/corante, principalmente quando estes dispositivos são preparados com eletrólitos poliméricos. O objetivo deste trabalho consistiu em otimizar os filmes de TiO2 visando obtê-los com uma morfologia porosa mais adequada à aplicação em células solares que utilizam eletrólito polimérico. Os filmes de TiO2 foram depositados em eletrodos transparentes de vidro-FTO ("Fluorine doped tin oxide") utilizando suspensões do óxido obtidas por diferentes técnicas. As suspensões aquosas do óxido foram obtidas por síntese sol-gel a partir da hidrólise e condensação de isopropóxido de titânio e estabilizadas com poli(etileno glicol). Os filmes também foram preparados pela técnica "template", utilizando membranas porosas de acetato de celulose como molde para que os poros da membrana fossem utilizados como padrão para o óxido. Após a deposição de filmes da suspensão de TiO2, esses foram submetidos a uma etapa de tratamento térmico a 450 °C para eliminação do material orgânico. Os óxidos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, termogravimetria, medidas de rugosidade, espessura, tamanho de partículas, análise elementar e espectroscopia de absorção na região UV-vis. Os filmes de TiO2 foram sensibilizados com um corante de rutênio (N3, Solaronix) e utilizados como fotoeletrodos na montagem de células solares com eletrólito polimérico (poli(óxido de etileno-co-epicloridrina)84:16, NaI e I2). As células foram investigadas por curvas de fotocorrente em função do potencial e por espectroscopia de impedância eletroquímica, para se avaliar a eficiência destes dispositivos na conversão de energia. Os melhores resultados foram obtidos utilizando fotoeletrodos com duas camadas de TiO2 depositados sobre vidro-FTO. Estas células apresentaram uma corrente de curto circuito Isc = 3,8 mA cm, um potencial de circuito aberto Voc = 0,75 V e uma eficiência na conversão de energia h = 1,3 % (h = 2,6 % sob 10 mW cm). A técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica revelou que a resistência em série das células aumentou com os fotoeletrodos de dupla camada, mas esta metodologia melhorou a adesão dos filmes de TiO2 no substrato condutor, e aumentou a eficiência dos dispositivos.Abstract: The structure and morfology of TiO2 films provide a great influence in the eficiency of light conversion to energy in the solar cells of TiO2/dye, mainly when these devices are prepared with polymer electrolyte. The goal of this work consisted in optimize the TiO2 films aiming to get films with porous structure and more suitable to apllied in solar cells with polymer electrolyte. The TiO2 films were deposited onto glass-FTO ("Fluorine doped tin oxide") utilizing TiO2 suspensions prepared by differents methodologies. Aqueous suspensions of oxide were obtained by sol-gel route from hydrolysis and condensation of titanium isopropoxide stabilized with poly(ethylene glycol). The films were prepared by template technique, utilizing porous celulose acetate membranes, the material produced has large porous structures inherited from the initial membrane form. After the deposition of films of TiO2 suspension, the photoelectrodes were submited to a thermal tratament the 450 °C to eliminate organic material. Oxides films were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, thermogravimetry, rugosity and thickness measurements, particles size, elementar analysis and absorption spectroscopy. The TiO2 films were sensitized with a Ruthenium dye (N3, Solaronix) and used as photoelectrodes in the assemble of solar cells with polymer electrolyte (poly(ethylene oxide-co-epichlorohydrin)84:16, NaI e I2). The devices were investigated through photocurrent versus potential curves and electrochemistry impedance spectroscopy. Better results were obtained when we used photoelectrodes with double layer of TiO2 films deposited onto glass-FTO. This cells presented, short circuit current Isc = 3.8 mA cm, open circuit potential Voc = 0.75 V and efficiency h = 1.3 % (h = 2.6 % under 10 mW cm). Electrochemistry impedance spectroscopy revealed that the series resistance of cells increased with two films, but this methodology enhanced the adhesion of the TiO2 film onto glass-FTO, and improved the efficiency of the cells.MestradoQuímica InorgânicaMestre em Química[s.n.]De Paoli, Marco-Aurelio, 1949-Gonçalves, DeboraYoshida, Inez Valéria PagottoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação não informadoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASNono, Rogerio Silva20052005-06-13T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf75f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1600895NONO, Rogerio Silva. Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante. 2005. 75f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1600895. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/350402porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T04:17:21Zoai::350402Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T04:17:21Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante
TiO2 films preparation for dye sensitized solar cells application
title Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante
spellingShingle Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante
Nono, Rogerio Silva
Ôxido de titânio
Celulas solares de corante
Conversão de energia
Energia solar
Titanium dioxide
Dye cell
Energy conversion
Solar energy
title_short Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante
title_full Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante
title_fullStr Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante
title_full_unstemmed Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante
title_sort Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante
author Nono, Rogerio Silva
author_facet Nono, Rogerio Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv De Paoli, Marco-Aurelio, 1949-
Gonçalves, Debora
Yoshida, Inez Valéria Pagotto
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
Programa de Pós-Graduação não informado
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Nono, Rogerio Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Ôxido de titânio
Celulas solares de corante
Conversão de energia
Energia solar
Titanium dioxide
Dye cell
Energy conversion
Solar energy
topic Ôxido de titânio
Celulas solares de corante
Conversão de energia
Energia solar
Titanium dioxide
Dye cell
Energy conversion
Solar energy
description Orientador: Marco-Aurelio De Paoli
publishDate 2005
dc.date.none.fl_str_mv 2005
2005-06-13T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1600895
NONO, Rogerio Silva. Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante. 2005. 75f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1600895. Acesso em: 2 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1600895
identifier_str_mv NONO, Rogerio Silva. Preparação de filmes de TiO2 para aplicação em celulas solares de corante. 2005. 75f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1600895. Acesso em: 2 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/350402
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
75f. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809188929265467392

Registros relacionados