Células solares sensibilizadas por corantes transparentes

• Main Author: Gomes, Juliana Patrícia da Silva
• Publication Date: 2024
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.22/26656
• topic: DSSCs; Photoanode; Semiconductor oxide; Gold nanoparticles; Doctor blade; Sputtering; DSSCs; Fotoânodo; Óxido semicondutor; Nanopartículas de ouro

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.