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Calcogenetos dopados com metais para aplicação em células solares de bandas intermediárias

Processo: 17/15144-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Lucia Helena Mascaro Sales
Beneficiário:Marcos Antonio Santana Andrade Junior
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
Bolsa(s) vinculada(s):18/26005-2 - Calcogenetos dopados com metais para aplicação em células solares de filmes finos processados a partir de soluções, BE.EP.PD
Assunto(s):Fotoeletroquímica   Células solares   Calcogeneto   Filmes finos   Metais de transição   Semicondutores (físico-química)

Resumo

Células solares de bandas intermediárias (IBSC) têm sido propostas como dispositivos capazes de ultrapassar os limites de eficiência de conversão de energia. Neste tipo de dispositivo, os fótons com energia inferior à energia de band-gap serão bem aproveitados se, a coleção de estados eletrônicos permitidos dentro do band-gap do material da camada absorvedora, dividir efetivamente o gap principal em dois band-gaps menores. O calcogeneto ternário, CuGaS2, possui um amplo band-gap (2,4 eV), que favorece a utilização deste material para obtenção de semicondutores com bandas intermediárias a partir de sua dopagem com metais de transição. Neste projeto, a dopagem da calcopirita com elementos V, Nb, Sb e Bi, mais abundantes e menos tóxicos do que os elementos tradicionais utilizados em células solares de filmes finos, deve resultar na formação de bandas intermediárias isoladas e parcialmente preenchidas capazes de aumentar a promoção de elétrons da banda de valência ou da banda intermediária para a banda de condução. A aplicação dos semicondutores dopados com os metais como camada absorvedora resultará em dispositivos fotovoltaicos de maior eficiência. Filmes finos de CuGaS2 dopados e não dopados serão preparados por eletrodeposição ou por spray da solução de nanopartículas precursoras. A eficiência das células solares será analisada em função do tipo e da concentração do metal dopante. Além disso, serão estudados o comportamento e posição das bandas intermediárias e os mecanismos de transferência de carga nas células solares. (AU)

Publicações científicas (4)
(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)
DIAS, JEFERSON A.; ANDRADE JR, MARCOS A. S.; SANTOS, HUGO L. S.; MORELLI, MARCIO R.; MASCARO, LUCIA H. Lanthanum-Based Perovskites for Catalytic Oxygen Evolution Reaction. CHEMELECTROCHEM, JUN 2020. Citações Web of Science: 0.
ANDRADE JR, MARCOS A. S.; GROMBONI, MURILO F.; SOARES, LEANDRO L.; MASCARO, LUCIA H. Double-Pulse Electrodeposition of CuGaS2 Photovoltaic Thin Film. CHEMELECTROCHEM, v. 6, n. 12, p. 2998-3001, JUN 14 2019. Citações Web of Science: 0.
ANDRADE, JR., MARCOS A. S.; MASCARO, LUCIA H. Photoelectrocatalytic reduction of nitrobenzene on Bi-doped CuGaS2 films. Chemosphere, v. 212, p. 79-86, DEC 2018. Citações Web of Science: 6.
ANDRADE, JR., MARCOS A. S.; MASCARO, LUCIA H. Bismuth doping on CuGaS2 thin films: structural and optical properties. MRS COMMUNICATIONS, v. 8, n. 2, p. 504-508, JUN 2018. Citações Web of Science: 0.

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