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Síntese e caracterização de perovskitas com potencial aplicação em sistemas fotovoltaicos

Processo: 18/22833-8
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 22 de abril de 2019
Vigência (Término): 21 de abril de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Márcio Raymundo Morelli
Beneficiário:Márcio Raymundo Morelli
Anfitrião: Ana Maria Bastos Costa Segadaes
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Universidade de Aveiro (UA), Portugal  
Assunto(s):Cerâmicas   Sistemas fotovoltaicos   Perovskita   Células solares

Resumo

A busca por fontes de energia renováveis é algo amplamente difundido na sociedade, pois as fontes não renováveis possuem suas reservas escassas e ainda desfavorecem o meio ambiente, assim, cientistas têm um grande interesse na energia solar já que o sol é uma fonte limpa e praticamente inesgotável. As células solares são dispositivos responsáveis por converter a energia da luz em energia elétrica, dessa maneira, busca-se empregar na camada ativa das células solares materiais com band gaps (Eg) de baixa energia, onde o valor ideal é aproximadamente 1.4 eV. As perovskitas são materiais que mostram um grande potencial de aplicação, pois podem apresentar uma eficiência de conversão de energia solar em elétrica maior que 20%. Os óxidos ferroelétricos apresentam band gaps entre 2.7-4 eV, valores elevados para aplicação em células solares, dessa forma, o descobrimento das perovskitas complexas, particularmente KBiFe2O5 (KBFO), [KNBO3] 1-x [BANi0,5Nb0,5O3-5þ]X (KBNNO), Bi2FeCrO6 (BFCO) com baixo Eg, tem motivado estudos para aplicações em células solares. Por outro lado, poucos relatos em bancos de dados e diagramas de equilíbrio de fases despertam o interesse científico. Estudar rotas que possibilitam obter pós de alta homogeneidade, com tamanho de partículas pequenos e com temperaturas reduzidas é essencial para a comercialização acessível das células solares. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é obter sistemas monofásicos, com partículas nanométricas e com band gap pequeno e, para isso, utilizará a rota de síntese química por Solução em Combustão (SCS) buscando-se variar a estequiometria de íons e coletar informações que permitam estabelecer limites de estabilidade (composição/temperatura) de eventuais soluções sólidas, conjunto de fases compatíveis e fase pura. Os resultados poderão então ser organizados na forma de diagrama de fases ternários, com o auxílio dos diagramas binários que compõem as respectivas fases, gerando contribuições técnico-científicas para um melhor entendimento desses materiais para geração de energia solar fotovoltaica (energia sustentável).

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