CARMO, Felipe Felix do. Deposição eletroforética de dióxido de titânio para aplicação em células solares sensibilizadas por corantes. 2016. 72 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2017-01-20T20:24:02Z
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Previous issue date: 2016 / This work aimed to develop TiO2 photoanodes by electrophoretic deposition technique on
FTO substrate for dye-sensitized solar cells (DSSCs) applications by using two
electrophoretic deposition methods: continuous and multistep. Deposition time, number of
layers, temperature of annealing and concentrations of TiO2 in suspension were investigated
as working parameters during the production of the substrates. According to the images
obtained by scanning electron microscopy, the films obtained by continuous electrophoretic
deposition presented formation of cracks that made them inappropriate for use as substrate.
This problem was solved by using multistep electrophoretic deposition technique. The best
photoconversion performances were obtained for the films in the following conditions:
aqueous suspension of TiO2 (2 g/L), 4 deposition cycles (60 seconds each) and annealing
temperature of 450 °C for 30 minutes. These devices showed a 2.7% efficiency
photoconversion. Electrochemical impedance analysis showed lower charge transfer
resistance at the interface TiO2/dye/electrolyte and an increase in the electron lifetime with
increased deposition, reaching a maximum when 4 depositions were applied. These results are
indicative that the electron recombination rate decreases thus implying an efficiency
enhancement of the DSSCs. / Esse trabalho teve por objetivo desenvolver fotoanodos de TiO2 por meio da técnica de deposição eletroforética sobre substrato FTO para aplicação em células solares sensibilizadas por complexos polipiridínicos de rutênio(II). Foram utilizados dois métodos dessa técnica nesse trabalho, as quais foram chamadas de deposição eletroforética contínua e deposição eletroforética em camadas. Tempo de deposição, número de camadas, temperatura de sinterização dos filmes e concentração de TiO2 na suspensão foram fatores investigados. De acordo com as imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, os filmes obtidos por deposição eletroforética contínua se mostraram impróprios para o uso nos dispositivos devido ao aparecimento de fissuras que foram relacionadas a evaporação do solvente, fato contornado com a técnica de deposição eletroforética em camadas. Os filmes que apresentaram melhor eficiência na fotoconversão nos dispositivos fotoeletroquímicos foram depositados em uma suspensão com concentração de 2,0 g/L de TiO2, com 4 deposições de 60 segundos cada e sinterizados em uma temperatura de 450 ºC por 30 minutos. Esses dispositivos apresentaram uma eficiência de 2,7 % na fotoconversão. Análises de impedância eletroquímica mostraram uma menor resistência de transferência de carga na interface TiO2/corante/eletrólito e um aumento no tempo de vida do elétron com o aumento da espessura dos filmes depositados, indicando uma menor taxa de recombinação entre o TiO2 e os íons triiodeto presentes no eletrólito.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/21753 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Carmo, Felipe Felix do |
| Contributors | Carvalho, Idalina Maria Moreira de, Diógenes, Izaura Cirino Nogueira |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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