Engenharia estrutural de fotocatodos à base de óxido de cobre produzidos via método de solução de precursora polimérica

Resumo

O desenvolvimento de fotoeletrodos para quebra da molécula de água assistida pela luz solar é um desafio para os cientistas de materiais na busca por alternativas viáveis de descarbonização da matriz energética mundial e dos processos industriais em geral. Esta proposta de pesquisa de estágio tem como objetivo a produção de fotocatodos à base de óxido de cobre, empregando o método de síntese da solução precursora polimérica (SPP) utilizado para produção de fotoanodos à base de hematita no projeto principal vinculado a esta proposta. Considerando a instabilidade química do óxido de cobre em dispositivos fotoeletroquímicos (PEC), este projeto também busca projetar camadas protetoras usando diferentes métodos de deposição (ALD, CVD, mfCVD, PVD, etc) para mitigar a fotocorrosão do óxido de cobre. Além disso, uma investigação sobre o papel das diferentes estruturas e morfologias destas camadas na resposta fotoeletroquímica será realizada juntamente com testes de estabilidade dos fotocatodos à base de óxido de cobre. Complementarmente ao desenvolvimento de fotoanodos de hematita no projeto principal, a produção de fotocatodos eficientes e estáveis pode ser um passo em frente rumo a dispositivos PEC "tandem" que funcionem sem a aplicação de potencial externo.