Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFAL-MG
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https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1450| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Preparo de fotoanodos a base de tio2 sensibilizados por pontos quânticos para aplicação em células fotovoltaicas |
| Autor: | ROSA, Lucas Tadeu Aparecido da  |
| Primeiro orientador: | VIRTUOSO, Luciano Sindra |
| Primeiro coorientador: | RAPHAEL, Ellen |
| Primeiro membro da banca: | FERREIRA, Elivelton Alves |
| Segundo membro da banca: | CASTRO, Ana Cristina Honorato de |
| Resumo: | Um dos principais desafios enfrentados pela humanidade é o desenvolvimento de novas formas de obtenção de energia renovável. A utilização da energia solar é uma alternativa promissora, com potencial de suprir toda a demanda atual. Neste intuito, iniciou-se o desenvolvimento das primeiras gerações de células solares, sendo que a criação das células solares de corante, nos anos 90, possibilitou a expansão do modelo para que outros agentes sensibilizantes pudessem ser utilizados, como por exemplo, os pontos quânticos (PQs). O presente trabalho teve como objetivo otimizar a síntese de PQ de telureto de cadmio (CdTe) em meio aquoso e avaliar a influência do pH, solvente, ligante de superfície (LS) e a proporção Cd:LS que possibilitaram a melhora do rendimento quântico de fotoluminescência, para a utilização em fotoanodos. Os PQs sintetizados foram caracterizados por espectroscopia UV-vis, fotoluminescência, infravermelho, espalhamento dinâmico de luz, decaimento radioativo e Raios-X, além de micrografia eletrônica de transmissão, potencial Zeta e análise termogravimétrica. Na segunda etapa, os PQs sintetizados atuaram como agentes sensibilizantes em fotoanodos, para utilização em células fotovoltaicas, que foram analisadas por voltametria linear e cronoamperometria. Os PQs apresentaram variações significativas nas propriedades ópticas em função da variação do meio reacional e da proporção molar do ligante de superfície. Os melhores resultados foram obtidos para a proporção molar Cd:TGA (ácido tioglicólico) de 1:1,5, em meio formado por água + glicerina e água, respectivamente. Como referência de montagem das células solares, foi utilizado CdS (sulfeto de cádmio) como PQ sensibilizante, apresentando resultados satisfatórios. Porém a sensibilização do fotoanodo com PQs de CdTe não foi alcançada, devido a problemas com a interação entre TiO2 (dióxido de titânio) e o CdTe, com resultados se aproximando da ausência de agente sensibilizante. |
| Abstract: | One of the major challenges facing humanity is the development of new forms of renewable energy. The use of solar energy is a promising alternative, with potential to meet all current demand. To this end, the development of the first generations of solar cells was started, and the creation of dye solar cells in the 90s made possible the expansion of the model so that other sensitizing agents could be used, such as quantum dots (QDs). The aim of the present work was to optimize the synthesis of QD cadmium telluride (CdTe) in aqueous medium and to assess the influence of pH, solvent, surface stabilizer (SS) and the Cd:SS ratio, which enabled the quantum yield of photoluminescence to be used in photoanodes. The synthesized QDs were characterized by UV-vis spectroscopy, photoluminescence, infrared, dynamic light scattering, radioactive decay and X-rays, besides transmission electron micrograph (TEM), Zeta potential and thermogravimetric analysis. In the second step, the synthesized QDs acted as sensitizing agents in photoanodes for use in photovoltaic cells, what analyzed by linear voltammetry and chronoamperometry. The QDs presented significant variations in the optical properties as a function of the variation of the reaction medium and the molar ratio of the surface stabilizer. The best results were obtained for the molar ratio Cd:TGA (thioglycolic acid) of 1:1.5, in medium formed by water + glycerin and water, respectively. As reference for the assembly of the solar cells, CdS (cadmium sulfide) was used as a sensitizing QD, presenting satisfactory results. However, sensitization of the photoanode with CdTe QDs was not achieved due to problems with the interaction between TiO2 (titanium dioxide) and CdTe, with results approaching the absence of sensitizing agent. |
| Palavras-chave: | Pontos Quânticos Síntese em Meio Aquoso Células Fotovoltaicas |
| Área(s) do CNPq: | FISICO-QUIMICA::ESPECTROSCOPIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade Federal de Alfenas |
| Sigla da instituição: | UNIFAL-MG |
| Departamento: | Instituto de Química |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
| Citação: | ROSA, Lucas Tadeu Aparecido da. Preparo de fotoanodos a base de tio2 sensibilizados por pontos quânticos para aplicação em células fotovoltaicas. 2019. 82 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2019. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| URI: | https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1450 |
| Data de defesa: | 29-Jul-2019 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| Dissertação Lucas Tadeu Aparecido da Rosa.pdf | 2,08 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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