Desenvolvimento de eletrólito gel polimérico à base de xantana para aplicação em célula solar sensibilizada por corante de estado quase sólido

• Autor(a) principal: Tavares, Fabiele Collovini
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/199224
• topic: Eletrólitos poliméricos; Goma xantana; Células solares; Energia solar fotovoltaica; Gel polymer electrolytes; Dye sensitized solar cell; Xanthan

Um dos maiores desafios na montagem de células solares sensibilizadas por corante (DSSC) que sejam eficientes e estáveis, é evitar vazamento do eletrólito durante a selagem e funcionamento do dispositivo. O principal objetivo deste trabalho é a obtenção de eletrólitos gel poliméricos à base de xantana, que é um polímero natural de origem microbiana e de fácil obtenção, que promove a gelificação do eletrólito. Também foram preparados eletrólitos poliméricos com a presença de diferentes aditivos: compostos nitrogenados (incluindo líquidos iônicos) e com diferentes concentrações de plastificante. Foram avaliadas as propriedades eletroquímicas, ópticas e térmicas dos eletrólitos e como esses aditivos iriam influenciar nos parâmetros elétricos e na eficiência de DSSCs. Todos os eletrólitos apresentaram alta condutividade iônica (10-4 a 10-3 S.cm-1 a 25 °C) com condução majoritariamente via mecanismo de Vogel-Tamman-Fulcher (VTF). Os eletrólitos apresentaram um comportamento eletroquímico característico de sistema quase-reversível, boa estabilidade térmica e eletroquímica e não apresentaram absorção na região do visível. Entre os aditivos nitrogenados, a 4-tert-butilpiridina resultou nos melhores resultados em termos de aumento de Voc. Embora a presença de plastificantes resultou em menores valores de Voc, o aumento de fotocorrente foi superior resultando nas DSSCs mais eficientes montadas neste trabalho. Os resultados obtidos mostram que a xantana é um bom material para montagem de DSSC de estado quase sólido e com a adição de 4-tert-butilpiridina ou o plastificante é possível obter células solares com boa eficiência.