Defesa de Francisco Capuzo Ferreira

Título: CARACTERIZAÇÃO NANOESTRUTURAL E DESEMPENHO FOTOELÉTRICO DE CÉLULAS SOLARES SENSIBILIZADAS POR CORANTES NATURAIS

Orientadora: Ana Lucia Ferreira de Barros (CEFET/RJ)

Banca: Ana Lucia Ferreira de Barros (CEFET/RJ) (Presidente), Aline Medina (UFRJ), Maria Aparecida Martinez (CEFET/RJ), Alexandre Souza Bergantini (CEFET/RJ), Luciana Faletti (CEFET/RJ) (Suplente).

Dia/Hora: 21 de dezembro de 2020 / 09h

Sala remota:

Resumo: A crescente demanda por energia renovável, especialmente a energia solar, busca novas formas de potencializar uma nova geração de células solares, além das usualmente produzidas à base de silício, que são as células solares sensibilizadas por corantes (Dye- Sensitized Solar Cells (DSSCs)). Esta tecnologia é baseada em um anodo semicondutor nanoestruturado, um eletrólito e um catodo fotoeletroquímico. Essas células são dispositivos atrativos, pois combinam materiais orgânicos, inorgânicos e são mecanicamente resistentes. Neste trabalho, o TiO₂ (dióxido de titânio) foi utilizado como o anodo das células, e para o catodo, dois tipos diferentes foram utilizados: soluções de platina e grafite. Além disso, corantes naturais contendo antocianinas foram preparados usando três exemplares de flores da espécie Leucanthemum Vulgare (margarida), denominadas amarela, roxa e vinho, de acordo com a cor de suas pétalas. Para compreender suas características foram utilizados os seguintes equipamentos como: Microscópio de Força Atômica (AFM) e Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) para caracterização estrutural, sendo possível analisar a morfologia das células e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Espectrofotometria de Absorção no Ultravioleta/Visível (UV-Vis), a fim de identificar o comportamento da absorbância da luz de acordo com os grupos funcionais presentes nas moléculas dos corantes e equipamentos e além desses um simulador solar, com o intuito de reproduzir a irradiância produzida pelos raios solares, junto com o potenciostato fazendo a análise químicas das amostras. O desempenho fotovoltaico foi realizado para entender o efeito dos diferentes foto-anodos e a interação com as moléculas de corante na eficiência geral da célula. DSSC’s sensibilizadas com corante de margarida vinho apresentaram tensão de circuito aberto (Voc) de até 650 mV e eficiência de 0,33\% e 0,52\%, para os cátodos de grafite e platina, respectivamente. Estes resultados mostram que as DSSC’s, usando extratos de flores de margarida como fotos sensibilizadores, são adequados para a fabricação de DSSC’s baseadas em corantes naturais.