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Células solares sensibilizadas por corantes transparentes

Transparent dye-sensitized solar cells
Authors: Gomes, Juliana Patrícia da Silva;

Células solares sensibilizadas por corantes transparentes

Abstract

Esta dissertação teve como objetivo o desenvolvimento de células solares sensibilizadas por corantes (DSSCs) transparentes com uma maior eficiência, incorporando novos materiais e aplicando técnicas alternativas de deposição. A produção das DSSCs envolveu diversas etapas como a preparação das formulações constituintes do fotoânodo e sua posterior deposição, preparação dos cátodos e montagem das células. Prepararam-se formulações de apenas óxido semicondutor, de óxido semicondutor e nanopartículas de ouro sintetizadas pelo método “in situ” e de óxido semicondutor e nanopartículas de ouro sintetizadas pelo método de Martin com quantidades de AuNPs diferentes, sendo estas 23,9% e 47,6% (m/m). Todas as formulações foram depositadas no fotoânodo recorrendo à técnica de doctor blade. De forma a evitar a recombinação eletrónica e consequentemente aumentar a sua eficiência, aplicou-se um tratamento superficial nos fotoânodos de apenas óxido semicondutor e nos de óxido semicondutor com 47,6% de nanopartículas de ouro. No que diz respeito aos cátodos, estes foram preparados através da deposição de uma solução de ácido cloroplatínico hexahidratado por spin coating, e aplicação de um tratamento térmico com a finalidade de formar nanopartículas de platina. De forma a atingir o principal objetivo da dissertação, células solares transparentes, realizou-se a deposição do óxido semicondutor recorrendo à técnica de sputtering que permitiu obter um fotoânodo mais transparente. Os parâmetros de desempenho fotovoltaico das células solares foram analisados recorrendo a um simulador solar por voltametria de varrimento linear. Posteriormente, realizou-se o tratamento estatístico dos resultados obtidos recorrendo à análise ANOVA. Através dos resultados obtidos foi possível concluir que a incorporação de nanopartículas de ouro não teve o impacto esperado, não aumentando a eficiência da célula solar. Por outro lado, o tratamento superficial contribuiu para o aumento da eficiência. Quando utilizada a técnica de sputtering as eficiências obtidas foram menores comparativamente às obtidas pela técnica de doctor blade.

Country
Portugal
Related Organizations
Keywords

Doctor blade, Semiconductor oxide, Nanopartículas de ouro, DSSCs, Gold nanoparticles, Sputtering, Fotoânodo, Óxido semicondutor, Photoanode

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