Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Trino, Luciana Daniele [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/108460
Resumo: Considering the rising demand for electricity and the environmental changes caused by the use of non-renewable energy sources, solar energy is presented as a good alternative to fossil fuels. Among the photovoltaic devides, dye sensitized solar cells (DSSC'S) use abundant in nature and low cost materials. Nevertheless, is necessary to improve the DSSC's by increasing their efficiency and making them marketable. To obtain a good efficiency in the device, it is also essential to control the structural and optical properties of the semiconductors employed. In these devices, the titanium dioxide is used as a semiconductor presenting a wide band-gap which absorbs light at wavelengths capable of genertaing electron-hole pairs. Zinc oxide is applied as a transparent conductor oxide which has high optical transmittance. Thin films of TiO2 and ZnO were synthesized by sol-gel route and deposited by spin-coating technique on glassy substrate in order to study the deposition conditions and investigate their structural and optical properties. The specimes were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, confocal optical microscopy, atomic force microscopy and spectroscopyin the UV-Vis. Structural analysis showed that the surfactant concentration, the parameters of the film deposition and the heat treament temperatures employed had a major influence on the adhesion of the films at the glassy substrate, on the crystal phase formed, on the particle size and on the homegeneity of the film surface. The optical studies of ZnO showed a band gap value consistent with the literature (3.3 eV) and transmittance above 80%. TiO2 films exchibited absorption around 400 nm a high gap for the anatase crystalline phase of 4.1 eV, due to the presence of brookite phase. TiO2-ZnO films presented the same values for TiO2 films of 4.1 eV
id UNSP_c73ff357d312302d93300b65911a64e7
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/108460
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadasDióxido de titânioÓxido de zincoNanopartículasCelulas solaresTitanium dioxideConsidering the rising demand for electricity and the environmental changes caused by the use of non-renewable energy sources, solar energy is presented as a good alternative to fossil fuels. Among the photovoltaic devides, dye sensitized solar cells (DSSC'S) use abundant in nature and low cost materials. Nevertheless, is necessary to improve the DSSC's by increasing their efficiency and making them marketable. To obtain a good efficiency in the device, it is also essential to control the structural and optical properties of the semiconductors employed. In these devices, the titanium dioxide is used as a semiconductor presenting a wide band-gap which absorbs light at wavelengths capable of genertaing electron-hole pairs. Zinc oxide is applied as a transparent conductor oxide which has high optical transmittance. Thin films of TiO2 and ZnO were synthesized by sol-gel route and deposited by spin-coating technique on glassy substrate in order to study the deposition conditions and investigate their structural and optical properties. The specimes were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, confocal optical microscopy, atomic force microscopy and spectroscopyin the UV-Vis. Structural analysis showed that the surfactant concentration, the parameters of the film deposition and the heat treament temperatures employed had a major influence on the adhesion of the films at the glassy substrate, on the crystal phase formed, on the particle size and on the homegeneity of the film surface. The optical studies of ZnO showed a band gap value consistent with the literature (3.3 eV) and transmittance above 80%. TiO2 films exchibited absorption around 400 nm a high gap for the anatase crystalline phase of 4.1 eV, due to the presence of brookite phase. TiO2-ZnO films presented the same values for TiO2 films of 4.1 eVConsiderando a crescente demanda por energia elétrica e as mudanças ambientais causadas pela utilização de fontes energéticas não renováveis, a energia solar apresenta-se como uma boa alternativa aos combustíveis fósseis. Dentre os dispositivos fotovoltaicos, as células solares sensibilizadas (DSSC's) utilizam materiais abundantes na natureza e de baixo custo. No entando, é necessário um aperfeiçoamento das mesmas para aumentar sua eficiência e torná-las comercializáveis. Para se obter uma boa eficiência no dispositivo, é também essencial um controle das propriedades estruturais e ópticas dos semicondutores empregados. Nestes dispositivos, o dióxidode titânio é utlizado como semicondutor nas DSSC's por possuir um band gap larg que absorve luz em comprimentos de onda capazes de gerar pares elétron-buraco. Já o óxido de zinco é empregado como óxido semicondutor transparente por apresentar alto grau de transmitância optica. Filmes finos de TiO2 e ZnO foram sintetizados pela técnica sol-gel e depositadas por spin-coating em substratos de vidro com a finalidade de estudar as condições de deposição e investigar suas propriedades estruturais e ópticas. Os espécimes preparados foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica confocal, microscopia de força atômica e espectroscopia na região do UV-Vis. As análises estruturais mostraram que a concentração de surfactante, os parâmetros de deposição dos filmes e as temperaturas de tratamento térmico empregadas têm grande influência sobre algumas propriedades dos filmes, sedo estas a aderência dos filmes no substrato vítreo, a fase cristalina formada, o tamanho de partícula e a uniformidade superficial dos filmes. Os estudos ópticos dos filmes de ZnO apresentaram um valor de band gap em acordo com os da literatura (3,3 e V) transmitância acima de 80%. Já os filmes de TiO2 apresentaram absorção em...Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Universidade Estadual Paulista (Unesp)Lisboa Filho, Paulo Noronha [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Trino, Luciana Daniele [UNESP]2014-08-13T14:50:38Z2014-08-13T14:50:38Z2014-02-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis104 f. : il.application/pdfTRINO, Luciana Daniele. Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas. 2014. 104 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia, 2014.http://hdl.handle.net/11449/108460000744019000744019.pdf33004056083P713538624145320050000-0002-7734-4069Alephreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPporinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-12-10T06:21:28Zoai:repositorio.unesp.br:11449/108460Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462023-12-10T06:21:28Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas
title Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas
spellingShingle Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas
Trino, Luciana Daniele [UNESP]
Dióxido de titânio
Óxido de zinco
Nanopartículas
Celulas solares
Titanium dioxide
title_short Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas
title_full Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas
title_fullStr Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas
title_full_unstemmed Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas
title_sort Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas
author Trino, Luciana Daniele [UNESP]
author_facet Trino, Luciana Daniele [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Lisboa Filho, Paulo Noronha [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Trino, Luciana Daniele [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Dióxido de titânio
Óxido de zinco
Nanopartículas
Celulas solares
Titanium dioxide
topic Dióxido de titânio
Óxido de zinco
Nanopartículas
Celulas solares
Titanium dioxide
description Considering the rising demand for electricity and the environmental changes caused by the use of non-renewable energy sources, solar energy is presented as a good alternative to fossil fuels. Among the photovoltaic devides, dye sensitized solar cells (DSSC'S) use abundant in nature and low cost materials. Nevertheless, is necessary to improve the DSSC's by increasing their efficiency and making them marketable. To obtain a good efficiency in the device, it is also essential to control the structural and optical properties of the semiconductors employed. In these devices, the titanium dioxide is used as a semiconductor presenting a wide band-gap which absorbs light at wavelengths capable of genertaing electron-hole pairs. Zinc oxide is applied as a transparent conductor oxide which has high optical transmittance. Thin films of TiO2 and ZnO were synthesized by sol-gel route and deposited by spin-coating technique on glassy substrate in order to study the deposition conditions and investigate their structural and optical properties. The specimes were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, confocal optical microscopy, atomic force microscopy and spectroscopyin the UV-Vis. Structural analysis showed that the surfactant concentration, the parameters of the film deposition and the heat treament temperatures employed had a major influence on the adhesion of the films at the glassy substrate, on the crystal phase formed, on the particle size and on the homegeneity of the film surface. The optical studies of ZnO showed a band gap value consistent with the literature (3.3 eV) and transmittance above 80%. TiO2 films exchibited absorption around 400 nm a high gap for the anatase crystalline phase of 4.1 eV, due to the presence of brookite phase. TiO2-ZnO films presented the same values for TiO2 films of 4.1 eV
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-08-13T14:50:38Z
2014-08-13T14:50:38Z
2014-02-17
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 TRINO, Luciana Daniele. Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas. 2014. 104 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia, 2014.
http://hdl.handle.net/11449/108460
000744019
000744019.pdf
33004056083P7
1353862414532005
0000-0002-7734-4069
identifier_str_mv TRINO, Luciana Daniele. Desenvolvimento e otimização de materiais nanocristalinos para células solares sensibilizadas. 2014. 104 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia, 2014.
000744019
000744019.pdf
33004056083P7
1353862414532005
0000-0002-7734-4069
url http://hdl.handle.net/11449/108460
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 104 f. : il.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv Aleph
reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1792965657445269504