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Eletrólito polimérico gel contendo mediador redox de cobalto para aplicação em células solares sensibilizadas por corante

Texto completo
Autor(es):
Gabriela Gava Sonai
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
Data de defesa:
Membros da banca:
Ana Flávia Nogueira; Cláudia Longo; Pablo Sebastián Fernández; Carlos Frederico de Oliveira Graeff; Glaura Goulart Silva
Orientador: Ana Flávia Nogueira
Resumo

A estabilidade ao longo do tempo das celulas solares sensibilizadas por corantes (Do ingles: dye-sensitized solar cells - DSSCs) e fundamental para a aplicacao desta tecnologia em larga escala. Nesta tese de Doutorado foram realizados estudos de estabilidade ao longo do tempo de DSSCs preparadas com mediador redox [Co(bpy)3]2+/3+ em eletrolito liquido ou eletrolito polimerico gel (5% m/m P(EO/EM/AGE) - poli(oxido de etileno-co-2(2-metoxietoxi)-etil glicidil eter-alil glicidil eter). Na primeira parte deste trabalho, as DSSCs foram sensibilizadas com o corante organico MK2 (acido 2-cianoacrilico 3-[5¿¿¿-(9-etil-9H-carbazol-3-il)-3¿,3¿¿,3¿¿¿,4-tetra-n-hexil- [2,2¿,5¿,2¿¿,5¿¿,2¿¿¿]-quadritiofen-5-il]) ou o corante contendo rutenio (II) Z907 (cis-bis(isotiocianato)(2,2f-bipiridil-4,4f-dicarboxilato)(4,4f-di-nonil-2f-bipiridil) rutenio (II)). Estes dispositivos foram submetidos a teste de estabilidade sob iluminacao no visivel. Ao final de 1000 h, as DSSCs com Z907 contendo eletrolito liquido e gel apresentaram comportamento similar, com valores de eficiencia de ¿Å=3,7 % } 0,7 e ¿Å=3,3 % } 0,4, respectivamente. Os dispositivos preparados com o corante MK2 e eletrolito liquido mantiveram 83% do valor de eficiencia inicial, enquanto os dispositivos com eletrolito gel retiveram 60%. A limitacao na difusao das especies Co3+ no eletrolito gel foi um dos fatores que acarretou a queda no desempenho. Constatou-se que o corante influencia na estabilidade ao longo do tempo das DSSCs, principalmente para dispositivos sensibilizados com o corante MK2 contendo eletrolito polimerico gel. Na segunda parte deste trabalho, foram realizados testes de estabilidade sob iluminacao UV, por 110 h, para dispositivos contendo duas abordagens de protecao UV: filtro UV no topo do dispositivo e um aditivo baseado em benzofenona no eletrolito, alem de uma combinacao de ambas abordagens. As DSSCs foram preparadas com o corante MK2 e o mediador [Co(bpy)3]2+/3+ no eletrolito liquido. O eletrolito gel foi preparado a partir de 5% (m/m) de P(EO/EM/AGE) e o aditivo benzofenona. O filtro UV sob a superficie do dispositivo foi mais eficiente na prevencao a degradacao do que o aditivo BZF no eletrólito (AU)

Processo FAPESP: 13/18106-0 - Eletrólitos poliméricos sólidos e quasi-sólidos contendo pares redox alternativos ao iodeto/triiodeto para aplicação em células solares sensibilizadas por corante
Beneficiário:Gabriela Gava Sonai
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado