Células solares de TiO2 sensibilizadas por corantes amazônicos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Pontes, Fagnaldo Braga
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/1434408159354003
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Faculdade de Tecnologia; Brasil; UFAM; Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Células solares; Energia - Fontes alternativas; ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Célula solar sensibilizada por corante (CSSC); Corante natural amazônico; Myrcia sylvatica; Byrsonima duckeana; Scutellaria purpurascens
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8052

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