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Novos materiais para células solares sensibilizadas por corante

Processo: 13/07396-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2013
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química
Pesquisador responsável:Carlos Frederico de Oliveira Graeff
Beneficiário:Mirko Congiu
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:08/57872-1 - Instituto Nacional de Ciências dos Materiais em Nanotecnologia, AP.TEM
Assunto(s):Energia renovável   Varredura diferencial de calorimetria   Química de materiais

Resumo

Este projeto consiste na produção e estudo das propriedades de novos materiais para a otimização de células solares sensibilizadas por corante (DSSC) baseadas em filmes de TiO2 nanoestruturado e corantes da família do N3. A pesquisa será focada no estudo e na otimização de novos contra-eletrodos baseados em CuS e CoS nanoparticulados, os quais apresentam grande interesse no setor de pesquisa e desenvolvimento industrial, pelas suas promissores características eletrocatalíticas e pelo seu baixo custo. Além da obtenção das nanopartículas de CuS e CoS pela técnica hidrotermal assistida por micro-ondas, um grande esforço será realizado em ordem de se obter uma pasta precursora ideal para a deposição dos filmes de CuS e CoS pela técnica de screen-printing, compatível com as modernas linhas de produção industriais. Além da produção dos contra-eletrodos, e como objetivos secundários, serão estudados eletrólitos alternativos baseados no par redox Co2+/Co3+, usando líquidos iônicos. Esta linha de pesquisa começou no CHOSE (Center for Hybrid and Organic Solar Energy), um centro de pesquisa avançado sobre energia solar, situado em Roma na Itália, onde o candidato foi treinado na fabricação de células solares do tipo DSSC. A caracterização estrutural dos filmes de nanopartículas será feita através de medidas de difração de raio X e microscopia eletrônica de varredura. Células simétricas serão montadas para a caracterização elétrica por espectroscopia de impedância eletroquímica afim de estudar a eficiência dos novos contra-eletrodos e sua compatibilidade com diferentes eletrólitos. A caracterização básica das células propriamente ditas será feita por de medidas de foto-corrente e medidas de corrente versus tensão aplicada no escuro e sob iluminação solar simulada.

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)
CONGIU, M.; DECKER, F.; DINI, D.; GRAEFF, C. F. O. An open-source equipment for thin film fabrication by electrodeposition, dip coating, and SILAR. INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY, v. 87, n. 9-12, p. 2901-2909, DEC 2016. Citações Web of Science: 0.
CONGIU, M.; NUNES-NETO, O.; DE MARCO, M. L.; DINI, D.; GRAEFF, C. F. O. Cu2-xS films as counter-electrodes for dye solar cells with ferrocene-based liquid electrolytes. Thin Solid Films, v. 612, p. 22-28, AUG 1 2016. Citações Web of Science: 16.
CONGIU, MIRKO; BONOMO, MATTEO; DE MARCO, MARIA LETIZIA; DOWLING, DENIS P.; DI CARLO, ALDO; DINI, DANILO; GRAEFF, CARLOS F. O. Cobalt Sulfide as Counter Electrode in p-Type Dye-Sensitized Solar Cells. CHEMISTRYSELECT, v. 1, n. 11, p. 2808-2815, JUL 16 2016. Citações Web of Science: 9.
CONGIU, MIRKO; LANUTI, ALESSANDRO; DI CARLO, ALDO; GRAEFF, CARLOS F. O. A novel and large area suitable water-based ink for the deposition of cobalt sulfide films for solar energy conversion with iodine-free electrolytes. Solar Energy, v. 122, p. 87-96, DEC 2015. Citações Web of Science: 8.
CONGIU, M.; ALBANO, L. G. S.; DECKER, F.; GRAEFF, C. F. O. Single precursor route to efficient cobalt sulphide counter electrodes for dye sensitized solar cells. Electrochimica Acta, v. 151, p. 517-524, JAN 1 2015. Citações Web of Science: 13.

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

EQUIPAMENTO AUTOMÁTICO PARA DEPOSIÇÃO DE FILMES FINOS BR1020150274912 - Universidade Estadual Paulista (UNESP) . Mirko Congiu; Carlos Frederico De Oliveira Graeff - 29 de outubro de 2015

Solicitação em análise e dentro do prazo legal de sigilo previsto na legislação PCT/BR2016/050265 - Universidade Estadual Paulista (UNESP) . Solicitação em análise e dentro do prazo legal de sigilo previsto na legislação - 21 de outubro de 2016