A energia solar como fonte de energia renovável apresentou crescimento
exponencial no que diz respeito ao desenvolvimento de tecnologia e instalação
de sistemas fotovoltaicos, muito devido a ampla disponibilidade desta fonte
aliada a tecnologias inovadoras. As células sensibilizadas por corantes estão
inseridas no leque de opções de dispositivos responsáveis pela conversão de
energia solar em energia elétrica, com a vantagem de serem fabricadas com
materiais biocompatíveis e apresentarem versatilidade incomparável. O
principal objetivo deste trabalho foi estudar a inserção de pentóxido de nióbio
em células de TiO2 visando o melhoramento da eficiência de conversão de
energia. As partículas de Nb2O5 foram obtidas pelo método Pechini e as
condições de síntese estabelecidas por planejamento experimental utilizando o
software Designe Expert. Os resultados indicaram que a obtenção de partículas
esféricas com diâmetro hidrodinâmico de 105 nm é possível empregando a
proporção molar de etileno glicol:ácido cítrico de 13:1 e de ácido cítrico:metal
1:0,1. A caracterização por DRX e FTIR comprovaram que a estrutura obtida foi
a pseudohexagonal. Os filmes foram produzidos utilizando TiO2 anatase
comercial e varias proporções de Nb2O5 e depositados pelo método de doctor
blading. A caracterização por DRX indicou que o Nb foi inserido na estrutura de
TiO2 o que levou a diminuição dos valores de band gap como comprovado por
UV-Vis. As curvas de densidade de corrente versus potencial indicaram que
células contendo proporções de 2 e 5% de Nb2O5 apresentaram os melhores
resultados de eficiência de conversão. Os resultados de curvas de
Espectroscopia de Fotocorrente com Intensidade Modulada e Espectroscopia
de Fotovoltagem com Intensidade Modulada indicaram que a eficiência de
coleta eletrônica foi maior para células de TiO2 contendo 2% de Nb2O5. Ver menos

Solar energy as a source of renewable energy has grown exponentially with
regard to the development of technology and installation of photovoltaic
systems, much due to the wide availability of this source coupled with
innovative technologies. The dye-sensitized cells are embedded in the array of
device options that convert solar energy into electrical energy, with the
advantage of being made of biocompatible materials and presenting
unparalleled versatility. The main objective of this thesis was to study the
insertion of niobium pentoxide in TiO2 cells in order to improve energy
conversion efficiency. The Nb2O5 particles were obtained by the Pechini method
and the synthesis conditions established by experimental design using the
software Design Expert. The results indicated that obtaining spherical particles
with a hydrodynamic diameter of 105 nm is possible by employing the molar
ratio of ethylene glycol: citric acid of 13: 1 and citric acid: metal 1: 0.1. The
characterization by XRD and FTIR proved that the structure obtained was
pseudohexagonal. The films were produced using commercial anatase TiO2
and various proportions of Nb2O5 and deposited by doctor blading. The
characterization by XRD indicated that the Nb was inserted in the structure of
TiO2 which led to the decrease of band gap values as evidenced by UV-Vis..
The IXV curves indicated that cells containing 2 and 5% of Nb2O5 had the best
results of conversion efficiency. The results of the Intensity Modulated
Photocurrent Spectroscopy and Intensity Modulated Photovoltage Spectroscopy
curves indicated that the collection efficiency was higher for TiO2 cells
containing 2% Nb2O5. Ver menos

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