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Células solares orgânicas e híbridas baseadas em nanotubos de carbono e fulerenos modificados

Processo: 08/53059-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2008
Vigência (Término): 31 de agosto de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Ana Flávia Nogueira
Beneficiário:Luiz Carlos Pimentel Almeida
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Nanotubos de carbono   Fulereno   Células solares   Materiais compósitos

Resumo

As células solares orgânicas e híbridas baseadas em compósitos de nanotubos de carbono modificados, fulerenos substituídos, nanoparticulas e polímeros condutores são consideradas uma tecnologia recente e de grande potencial a ser explorado, uma vez que muitos processos de geração, separação e transporte de portadores precisam ser mais bem explorados, além de uma melhora significativa na morfologia do filme. A proposta deste projeto está dividida em 3 etapas relacionadas entre si. Na primeira etapa serão preparadas e caracterizadas células solares a partir de compósitos de nanotubos de carbono de parede simples (SWNT) modificados com grupos tiofenos e nanoparticulas de CdS. A segunda etapa consiste em montar e caracterizar células solares orgânicas self-assembling a partir de nanotubos de carbono e fulerenos substituídos contendo grupos catiônicos e/ou aniônicos, e como polímeros o poli (3-hexiltiofeno) (P3HT), derivados aniônicos e catiônicos do poli (p-fenileno vinileno) (PPV) e poli (o-metoxianilína) dopada com ácido p-tolueno sulfônico (PoAni/TSA). Já a terceira etapa está baseada na preparação e caracterização de nanotubos de carbono de parede simples (SWNT) curtos a partir de reações de oxidação com polioxometalatos (PMOs) com estrutura de Keggin em autoclave para aplicação em células solares. Os materiais serão caracterizados por espectroscopia na região do ultravioleta-visível,espectroscopia Raman, infravermelho, espectroscopia de fotoelétrons (XPS), análise termogravimétrica (TGA), luminescência, técnicas eletroquímicas (voltametria e espectroscopia de impedância eletroquímica-EIE), foto eletroquímica e microscopia de força atômica (AFM). A caracterização fotovoltaica das células solares será realizada por meio de medidas de potencial de circuito aberto (Voe), corrente de curto circuito (Isc), foto corrente em função da intensidade da luz incidente na célula, resposta espectral do sistema, corrente em função do potencial. A medida desses parâmetros citados e a estimativa da eficiência de conversão de energia permitirão comparar o desempenho dos dispositivos preparados nesse projeto. (AU)

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ARAUJO, J. R.; ADAMO, C. B.; COSTA E SILVA, M. V.; DE PAOLI, M. -A. Antistatic-reinforced biocomposites of polyamide-6 and polyaniline-coated curaua fibers prepared on a pilot plant scale. Polymer Composites, v. 34, n. 7, p. 1081-1090, JUL 2013. Citações Web of Science: 14.
DE CARVALHO ALVES, JOAO PAULO; DE FREITAS, JILIAN NEI; ZAMBON ATVARS, TERESA DIB; NOGUEIRA, ANA FLAVIA. Photophysical and photovoltaic properties of a polymer-fullerene system containing CdSe nanoparticles. Synthetic Metals, v. 164, p. 69-77, JAN 15 2013. Citações Web of Science: 7.
BENEDETTI, JOAO E.; CORREA, ALINE A.; CARMELLO, MAYARA; ALMEIDA, LUIZ C. P.; GONCALVES, AGNALDO S.; NOGUEIRA, ANA F. Cross-linked gel polymer electrolyte containing multi-wall carbon nanotubes for application in dye-sensitized solar cells. Journal of Power Sources, v. 208, p. 263-270, JUN 15 2012. Citações Web of Science: 46.
ALMEIDA, L. C. P.; ZUCOLOTTO, V.; DOMINGUES, R. A.; ATVARS, T. D. Z.; NOGUEIRA, A. F. Photoelectrochemical, photophysical and morphological studies of electrostatic layer-by-layer thin films based on poly(p-phenylenevinylene) and single-walled carbon nanotubes. PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, v. 10, n. 11, p. 1766-1772, 2011. Citações Web of Science: 3.
ALMEIDA, LUIZ C. P.; GONCALVES, AGNALDO D.; BENEDETTI, JOAO E.; MIRANDA, PAULO C. M. L.; PASSONI, LUIS C.; NOGUEIRA, ANA F. Preparation of conducting polyanilines doped with Keggin-type polyoxometalates and their application as counter electrode in dye-sensitized solar cells. Journal of Materials Science, v. 45, n. 18, p. 5054-5060, SEP 2010. Citações Web of Science: 20.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
ALMEIDA, Luiz Carlos Pimentel. Filmes finos multicamadas de polímeros condutores, nanotubos de carbono e fulerenos modificados para aplicação na conversão de energia solar. 2012. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Química.

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