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dye sensitized solar cell
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Universidade Federal do CearáPós-Graduação em Química
Ecologia Química
PHOTOELECTRIC CHARACTERIZATION OF FABRICATED DYE-SENSITIZED SOLAR CELL USING DYE EXTRACTED FROM RED
SIAHKOOTI FRUIT AS NATURAL SENSITIZER
Felipe Felix do Carmo ([email protected])
Fortaleza - CE2015
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INTRODUÇÃO
Necessidade energética mundial
X
Sustentabilidade
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INTRODUÇÃO• Vantagens
Não poluem o ambiente O Sol é uma fonte inesgotável de energia Converte a energia solar diretamente em energia elétrica O Nordeste é uma possível potência
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INTRODUÇÃO• Tipos de células solares
Células solares de silício cristalino Células de filmes finos Células solares orgânicas Células solares sensibilizadas por corantes (DSSC)
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Silício Monocristalino Silício Policristalino Silício Amorfo
INTRODUÇÃO• Estrutura de uma DSSC
1. Vidro condutor2. Filme de TiO2
3. Corante4. Vidro condutor5. Filme de platina6. Eletrólito
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INTRODUÇÃO• Estrutura de uma DSSC
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INTRODUÇÃO• Corante
Deve ser estável Ser facilmente regenerando pelo o eletrólitoSuportar, no mínimo, 108 ciclos redoxPode ser natural ou sintéticoDeve ter alta absorção de luz na região do visível
São pigmentos encontrados em vegetais, flores e frutos.
Seu aspecto de cor varia do vermelho ao azul
Metabólitos secundáriosPertencem ao grupo dos flavonóidesAs antocianinas são glicosídeos ou
heterosídeos e apresentam um resíduo de açúcar na posição C-3
São hidrolisados por aquecimento com HCl, para obter um glicídico e aglicona, denominada antocianidina.
OBJETIVOS• Construir uma célula solar sensibilizada por corante natural, cujo
corante é derivado de uma fruta nativa da região.
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MÉTODOS
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• Preparação do corante sensibilizador
Lavados 50 g
150 mLEtOH
Filtrado
5°C/Escuro
MÉTODOS
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• Preparação do fotoanodo
Sensibilização
500 °C
1 hora
Espalhamento
EtOH
MÉTODOS
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• Preparação do contra eletrodo
0,05 mol/LH2PtCl6
400 °C
30 minutos
RESULTADOS E DISCUSSÃO
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• Espectroscopia Eletrônica-Vis
539 nm
RESULTADOS E DISCUSSÃO
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• Espectroscopia Infravermelho
-OH
C=OC-H
RESULTADOS E DISCUSSÃO
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• Caracterização fotoeletroquímica
RESULTADOS E DISCUSSÃO
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• IPCE – Incident Photon Current Efficiency
RESULTADOS E DISCUSSÃO
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• Espectroscopia de Impedância Eletroquímica
CONCLUSÃO
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• O corante sensibilizador purificado apresentou uma melhor resposta na fotoconversão, uma melhora de 0,27% para 0,32%.
• O corante sensibilizador mostrou uma maior fotoconversão na região de 400 nm, de acordo com a análises de IPCE.
• Apesar dos valores de fotoconversão estarem a baixos das células que utilizam os corantes sensibilizadores sintéticos, os corantes naturais ainda são bastante promissores devido ao seu baixo e custo e baixo impacto ambiental.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS•
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• B. O’Regan, M. Gratzel, Nature 353 (1991) 737–740.• M. Gratzel, J. Photochem. Photobiol. A 4 (2003) 145–153.• M. S. Mozaffari, M. Saeidi, R. Rahmanian. Spectrochimica Acta
Part A 142 (2015) 226–231• S.A. Mozaffari, T. Chang, S.M. Park, J. Phys. Chem. C 113
(2009) 12434–12442.
