Estudo computacional das propriedades eletrônicas de complexos polipiridínicos de rutênio(ii) com potencial aplicação em células solares sensibilizadas por corante

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Almeida, Rodrigo Fraga de
• Orientador(a): Costa, Luiz Antônio Sodré
• Banca de defesa: Polo, André Sarto , Andrade, Gustavo Fernandes Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: DFT; TDDFT; Espectro eletrônico; Potencial redox; Electronic spectrum; Redox potential
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/7239

A busca por fontes renováveis de energia cresce cada vez mais em diversas regiões do mundo devido a demanda crescente e pela poluição gerada pelo uso de combustíveis fósseis. A energia solar é uma fonte renovável e inesgotável de energia que pode ser aproveitada diretamente por diversos tipos de células solares. Entre estes variadostipos, as células solares sensibilizadas por corante (DSSCs em inglês) se mostram promissoras devido à sua alta eficiência. Das variadas moléculas usadas como sensibilizador neste tipo de célula, as mais eficientes são os complexos polipiridínicos de rutênio(II). Diversas propriedades são importantes para que uma molécula seja aplicável em uma DSSC como um sensibilizador eficiente, entre elas uma larga e intensa absorção na região visível e infravermelho próximo do espectro eletromagnético e um potencial redox que permita que o sensibilizador seja regenerado pelo par redox,que também faz parte da célula. Neste trabalhofoi construída uma metodologia computacional baseada em dados experimentais que leva a resultados com pequenos desviospara o cálculo de potenciais redox e espectros eletrônicosde complexos cis-[Ru(R2-phen)(dcbpy)(NCS)2], sendo dcbpy a 4,4’-dicarboxi-2,2’-bipiridina e R2-phen a 1,10-fenantrolina com substituintes R nas posições 4 e 7.Parao cálculo de potenciais redox foi aplicadaa teoria do funcional da densidade (DFT) e paraasimulação dosespectroseletrônicosa DFT dependente do tempo (TDDFT). Com esta metodologia, novos complexos foram avaliados e suas propriedades estudadas visando estimar as suas eficiências se aplicados a DSSCs. Os novos complexos que apresentaram melhores resultados,em ordem do menos para o mais promissor,são aqueles com substituintes R = 2-piridil, 2-(5-etilfuril), 2-benzotiazolil.