Portal de Eventos da ULBRA., XVI FÓRUM DE PESQUISA CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA

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DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS POLIMÉRICAS E SENSIBILIZADAS POR CORANTES
João Carlos Vernetti dos Santos, Denise Maria Lenz, Marilia Amaral da Silveira, Emerson Alberto Prochnow

Última alteração: 06-09-2016

Resumo


Este projeto objetiva o desenvolvimento de protótipos de células fotovoltaicas sensibilizadas por corantes (células de Grätzel) para a conversão direta de energia solar em energia elétrica. A célula é constituída de dois eletrodos de óxido condutor transparente (TCO). Em um dos eletrodos é depositada uma fina camada de dióxido de titânio (TiO2) e no outro eletrodo é depositada uma camada de carbono. O filme fino de TiO2 recebe uma dopagem com corantes orgânicos e sintéticos. Os dois eletrodos são depositados sobre substratos de vidro. Para ativar a célula fotovoltaica, é utilizado iodeto de potássio (KI) como eletrólito juntamente com o uso de corantes naturais ou artificiais. As células fotovoltaicas desenvolvidas são caracterizadas através de curvas de corrente em função da tensão e curvas de potência em função de uma carga resistiva variável. A partir da medição da radiação solar incidente utilizando um solarímetro, a eficiência das células é estimada. A etapa inicial da preparação das células fotovoltaicas envolve a deposição do filme de óxido de estanho. A uniformidade na distribuição dos cristais, bem como do tamanho dos mesmos, é fundamental para a melhor eficiência das células. Nesta etapa, seguiu-se a proposta de Cardoso, Longo e De Paoli (2005), em que a síntese do óxido é feita durante a sua deposição sobre a placa de vidro, à quente, a partir de uma solução metanólica de cloreto estânico (SnCl4). Os filmes de óxido condutor assim obtidos se mostraram bastante heterogêneos, com valores de resistência entre 18 e 100 kΩ. Destas lâminas de vidro com película condutora, foram selecionadas as duas com resistência mais baixa (18 kW e 21 kW) para construir as primeiras células fotovoltaicas, ativadas inicialmente somente com corante natural de cenoura, o qual propiciou melhor eficiência da célula, conforme Mallmann (2008). As células foram então caracterizadas com o procedimento acima descrito. Os resultados preliminares indicaram valores de eficiência ainda muito baixos, em torno de 0,0001%. Alternativas para melhorar a eficiência, objeto da próxima etapa, serão a redução da resistência da película condutora, a partir da sua melhor homogeneidade, e o uso de corantes artificiais, que tendem a se deteriorar mais lentamente, estendendo a vida útil das células.


Palavras-chave


Células fotovoltaicas, Células fotovoltaicas sensibilizadas por corantes, película de óxido estânico.

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