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Abstract:
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O aproveitamento do recurso solar é uma das principais alternativas para fornecer a energia
necessária para o progresso da humanidade. Assim, o desenvolvimento de tecnologias que
possibilitem a obtenção de energia por meio desse recurso é de extrema importância. Em meio
as tecnologias disponíveis, destacam-se as células fotovoltaicas, as quais permitem a
conversão direta da radiação solar em energia elétrica através do efeito fotovoltaico. Existem
vários dispositivos capazes de gerar energia dessa forma, onde os mais populares são os
baseados em silício. Entretanto, existem tecnologias mais recentes que vêm sendo
desenvolvidas, como as células baseadas em moléculas orgânicas, pontos quânticos,
perovskitas e as sensibilizadas por corante. Esta última apresenta grande potencial, pois sua
fabricação é mais simples e barata do que as células de silício. Entretanto, para possibilitar a
sua inserção no mercado, ainda existem desafios que precisam ser superados, como a
melhoria na estabilidade e no tempo de vida das células. No Laboratório de Materiais
Avançados da UFSC são sintetizadas moléculas orgânicas com potencial aplicação nessa
classe de células. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver os equipamentos
necessários para que seja possível realizar uma avaliação do potencial de aplicação dessas
moléculas. A avaliação de uma célula fotovoltaica, independente da tecnologia, deve seguir
padrões de teste internacionais, onde a radiação incidente sobre o dispositivo deve ser de
1000W/m² com distribuição espectral similar ao espectro AM1,5 e a temperatura da célula
durante o teste deve ser de 25 °C. Para isso são empregados simuladores solares, dispositivos
que permitem a obtenção dessas condições de iluminação em um ambiente interno. Associado
ao simulador solar, é necessário o emprego de outro equipamento capaz de obter os
parâmetros elétricos da célula em uma curva de corrente por tensão, a qual é utilizada para
avaliar o desempenho da célula, este equipamento é denominado traçador I-V. Neste trabalho
esses equipamentos são construídos adaptando materiais presentes na literatura, utilizando
componentes de baixo custo, fornecendo os equipamentos necessários para que seja possível
realizar uma avaliação preliminar das células solares desenvolvidas no laboratório. Para testar
o simulador solar e o traçador I-V construídos, foram obtidas as curvas de tensão e corrente
para células solares sensibilizados por corantes naturais. Além disso, são apresentadas as
metodologias e as considerações realizadas na construção de tais equipamentos. |
