Desenvolvimento de células solares com corantes naturais

Abstract

Neste trabalho é investigado a temperatura óptima para extração de corante orgânico para uso em células solares sensibilizadas por corante , bem como suas propriedades elétricas imediatas e após 30 dias, comparando-as com células não sensibilizadas e com células sensibilizadas com rutênio roxo. Esse tipo de célula solar é particularmente recente, e que tem potencial para substituir as clássicas células de silício. Porém, ainda que a célula seja muito mais barata que sua contraparte de silício, seu componente com maior valor agregado é o corante sintético. Devido a isso, ressalta-se a procura de corantes acessíveis , tais como os orgânicos, devido ao impacto socioeconômico e ambiental. Para que fosse possível o experimento, foi necessária a confecção de eletrodos de trabalho para testar corantes à base de mirtilo, com diferentes temperaturas de extração. As células montadas utilizando esses eletrodos possuem como sua construção a fabricação e deposição de filmes finos de dióxido de titânio (TiO2) depositado sobre um óxido transparente e condutor (TCO), adjunto de um eletrólito líquido e um contra eletrodo contendo platina. Além disso, devido ao procedimento em que as células foram testadas, experimentos para determinar a influência da concentração nas amostras foram necessários para auxiliar no entendimento dos resultados. Os resultados foram obtidos através da comparação entre as curvas corrente-tensão medidas em cada célula, bem como a análise do comportamento temporal dos corantes através da evolução das curvas corrente-tensão e suas faixas de absorbância. Com os dados, foi determinada a faixa de temperatura ideal para extração de corante orgânico, entre 43,9ºC e 53,9ºC, assim como valores de transmitância, refletância, potência máxima, fator de preenchimento e eficiência global de conversão obtidos para configuração. As conclusões demonstram que as DSSCs com corante orgânicos necessitam de aprofundamento para melhor fabricação , de forma que seus parâmetros apresentem taxas de conversão e perdas energéticas cada vez mais próximas dos conhecidos corantes sintéticos, ressaltando a importância do contínuo estudo sobre essa categoria de células solares e seus corantes.