Desenvolvimento de materiais poliméricos para aplicação em energia: análise e controle morfológico

• Processo: 20/07374-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Rosario Elida Suman Bretas
• Beneficiário: Beatriz Paiva da Fonseca
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Células solares Eletrofiação Polímeros (materiais) Análise morfológica Micrografia Perovskita Condutividade Materiais não metálicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Células Solares | copolímero | eletrofiação | Morfologia | perovskita orgânica | Materiais Poliméricos

Resumo

Mais de 60% da energia no mundo é advinda de fontes não renováveis, as quais geram diversos problemas ambientais. Para garantir uma matriz energética mais sustentável, é necessário investir em fontes limpas, como a energia solar. Para aumentar a contribuição dessa fonte energética, deve-se investir em pesquisas que busquem novos materiais, novos tipos de processamento e/ou novas arquiteturas que maximizem a eficiência fotovoltaica. Este projeto de pesquisa foi elaborado pela necessidade de desenvolvimento de células fotovoltaicas com maior taxa de conversão e será focado principalmente no aprimoramento da camada ativa, local no qual os fótons são absorvidos e os elétrons são liberados. Os copolímeros em bloco têm potencial nesta aplicação por serem capazes de formar domínios nanométricos, que possuem maior área interfacial. Assim, eles podem ser utilizados para elaboração de arquiteturas que maximizam a área de contato entre o material absorvedor e o material transportador de elétrons e de buracos, por meio da utilização da morfologia do copolímero como arcabouço de partículas fotossensíveis. Esse trabalho irá investigar a deposição da partícula fotossensível iodeto de chumbo-metil amônio (CH3NH3PbI3) nos domínios do copolímero em bloco poli(estireno-butadieno-estireno) (SBS). Serão estudados os parâmetros do processo de eletrofiação, sendo eles a concentração de polímero, a proporção dos solventes utilizada, a condutividade e reologia da solução e será avaliada a influência da adição desse composto cerâmico nesses parâmetros e na formação dos domínios. Serão feitas micrografias para avaliar a qualidade das fibras eletrofiadas e verificar se essa perovskita orgânica foi depositada nos domínios de SBS.