Estudo da dopagem de GO em TiO2 para aplicação em células solares de terceira geração

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Rodrigues, Matheus Freitas
• Orientador(a): Massi, Marcos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Presbiteriana Mackenzie
• Palavras-chave em Português: energia solar; células fotovoltáicas; pasta de TiO2; óxido de grafeno reduzido; eficiência energética
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/26509

A energia elétrica é fundamental para a vida cotidiana do homem moderno e está presente em muitas atividades realizadas no dia a dia. Uma das técnicas que o homem desenvolveu para converter a energia proveniente do Sol em energia elétrica consiste nas chamadas células solares fotovoltaicas. A energia solar representa uma fonte renovável por conta de a constante emissão da radiação solar atuar como um recurso inesgotável, além de ser também considerada uma fonte de energia limpa, visto que seu funcionamento não implica na emissão de produtos poluentes. O Brasil apresenta grande potencial para investir em um plano de energia solar devido a sua extensão e localização nas proximidades da linha do Equador. Nos últimos anos, o custo da energia solar diminuiu cerca de 50% nos últimos anos e 70% na última década, devido às inovações tecnológicas alcançadas no setor. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar o efeito da mistura com nanocompósitos a base do óxido de grafeno (GO) ao material semicondutor presente em uma célula solar (TiO2). O GO foi obtido pelo método de Hummers modificado e convertido em óxido de grafeno reduzido (r-GO) por meio de tratamentos térmicos realizados em diferentes temperaturas, 100°C e 200°C, com as cargas de 1%, 2% e 3% em peso de material. Tanto o material isolado, quanto a mistura foram caracterizados por meio de difração de raios X (DRX) e por espectroscopia de infravermelho. Os principais resultados mostram que a conversão do GO em r-GO aconteceu melhor a uma temperatura de 200°C e com concentração de 3% em peso de GO misturado à pasta de TiO2, por conta de uma melhor remoção dos grupos oxigenados formados junto com o GO obtido sem que houvesse a degradação da pasta por causa da concentração de GO. A conversão do GO para o r-GO é muito importante pois o último apresenta melhores propriedades fotovoltaicas em relação ao primeiro, permitindo que alcance os objetivos propostos no presente trabalho.