Sesnsibilização de pós de TIO2 modelados por esferas de látex para aplicação em células solares
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Data
2018-08-15
Autores
Currículo Lattes
http://lattes.cnpq.br/9591761719498778
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Editor
Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Alagoas
Resumo
O suprimento mundial de energia é derivado da queima de combustíveis fósseis, em especial do petróleo, produzindo gases de efeito estufa, que causam danos à camada de ozônio, além de alterar a temperatura do planeta e ameaçar a vida em geral. Portanto, é necessário usar fontes de energia naturais e renováveis, como a energia solar, por exemplo. O nordeste brasileiro tem uma das maiores taxas de radiação solar do país, o que torna viável a utilização de energia solar nesta região. Assim, este trabalho tem como objetivo apresentar a formação de células solares sensibilizadas por corante (DSSC), com filmes semicondutores feitos de pós de titânia (TiO2), modelados por esferas de látex. Esses filmes são sensibilizados por complexos de corante de rutênio, o que torna seu uso relativamente aplicável na absorção de energia solar. Será possível posteriomente converter energia solar em energia elétrica através do efeito fotovoltaico. Os pós de TiO2 utilizados neste trabalho foram obtidos a partir de dois moldes de esferas de látex: pós sedimentados e filmes por evaporação controlada por solvente (ECS). Os resultados mostram que modelagem de TiO2 por ambos os moldes não foi eficiente, pois o filme apresentou uma superfície compacta, diminuindo a porosidade do filme de titânia. Isto pode levar a uma não fixação do corante sensibilizador na superfície do filme semicondutor e também à fraca penetração do par redox no mesmo e o resultado final é uma baixa absorção da luz solar pelo filme. Outro fator para diminuir a sensibilização à titânia foi a presença de carbono durante o processo de densificação, uma vez que o carbono não foi completamente removido. O carbono faz uma camada superficial que competiu com o corante sensibilizador durante sua ancoragem no filme semicondutor e aumentou a recombinação do par de elétron-buraco. Conclui-se que a topografia das esferas do látex e a presença de carbono durante a calcinação dos pós de TiO2 dificultaram a absorção da luz quando sensibilizadas, tornando-se um desafio a sua aplicação nas DSSCs. Uma alternativa para resolver este problema é o uso de pós de TiO2 quando obtidos através de moldes depositados em lâminas de vidro de microscópio pela técnica ECS, isto garantirá uma eficiente porosidade nos filmes de titânia, pois as esferas de látex nestas condições geram um material auto-estruturado bem definido.
Descrição
Palavras-chave
Química, Óxido de Titânia, Esfera de látex, Modelagem química, Titânia oxide, Latex beads, Chemical template