Síntese e aplicação de TiO₂ em células solares: uma análise da proporção de isopropóxido de titânio

Synthesis and application of TiO ₂ in solar cells: analysis of proportion of titanium isopropoxide

Resumo

Células solares sensibilizadas por corante são eficientemente desenvolvidas com TiO₂ na composição. O isopropóxido de titânio, por possuir uma extensa cadeia alcoxi, evita a aglomeração de núcleos metálicos, gerando partículas com tamanho reduzido, tornando-se um precursor ideal para produção do TiO₂. Este trabalho teve como objetivo avaliar a proporção de isopropóxido de titânio na síntese de TiO₂ via metodologia Pechini. As partículas foram caracterizadas via difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espalhamento dinâmico de luz. A célula foi caracterizada por curvas j-V e espectroscopia de impedância eletroquímica. Os resultados demonstraram que nas proporções testadas não houve mudança significativa de cristalinidade e forma das partículas. Verificou-se que a proporção molar cátion metálico:ácido cítrico de 2:1 apresentou partículas de menores diâmetros, facilitando a adsorção do corante e potencializando os parâmetros fotoeletroquímicos. A caracterização da célula solar nesta condição forneceu eficiência em conversão de energia $\eta =4,16\%\pm 0,07\%$, densidade de corrente $j=9,10\pm 0,09mA.c{m}^{-2}$ e tempo de vida eletrônico ${\tau }_e=56,98ms$.

Palavras-chave:
metodologia Pechini; nanopartículas; energia renovável; células de Gratzel