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Título: Síntese e caracterização de óxido de zinco utilizando a rota do poliol para aplicação em células solares
Autor(es): Coelho, Jaqueline Alves
Orientador(es): Rodrigues, Paula Cristina
Palavras-chave: Células solares
Soda cáustica
Análise espectral
Álcool
Síntese orgânica
Zinco - Indústria
Química
Solar cells
Sodium hydroxide
Spectrum analysis
Alcohol
Organic compounds - Synthesis
Zinc industry and trade
Chemistry
Data do documento: 6-Dez-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: COELHO, Jaqueline Alves. Síntese e caracterização de óxido de zinco utilizando a rota do poliol para aplicação em células solares. 2017. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: Os primeiros dispositivos fotovoltaicos criados foram os inorgânicos, tendo como base os de silício, porém após a descoberta dos polímeros condutores houve a criação das células solares orgânicas. As células solares orgânicas apresentam algumas vantagens em relação às células inorgânicas como: serem fabricadas por um processo mais rápido como roll-to-roll e serem leves e flexíveis. Entretanto, por causa da sua estrutura, o dispositivo pode ser facilmente oxidado, principalmente, por causa do metal de baixa função trabalho utilizado como Cátodo. Para reverter esse problema, uma das propostas é a utilização de uma estrutura invertida. Na estrutura invertida, o óxido de zinco é bastante estudado para utilização como camada transportadora de elétrons. No presente trabalho, o óxido de zinco foi sintetizado utilizando a rota do poliol. Através da difração de raio-x foi verificado que o óxido sintetizado apresenta a célula unitária hexagonal na forma da wurtzita. Através das espectroscopias de infravermelho, Raman, XPS, UV-Vis e PL pode-se verificar que as amostras apresentam acetato e poliol adsorvido e na amostra sintetizado com hidróxido de sódio apresenta vacância de oxigênio. Pela microscopia, a morfologia foi analisada e foi verificado que com a mudança da síntese houve mudança da morfologia passando de esferas, para bastões e poliedros. Dispositivos fotovoltaicos construídos utilizando o material obtido apresentaram resultados significativos em relação ao dispositivo controle, principalmente, a amostra sintetizada com hidróxido de sódio.
Abstract: The first photovoltaic devices created were the inorganic ones, based on silicon ones, but after the discovery of the conducting polymers, the creation of the organic solar cells. Organic solar cells have some advantages over inorganic cells such as: they are manufactured by a faster roll-to-roll process and are light and flexible. However, because of its structure, the device can be easily oxidized, mainly because of the metal working low function used as Cathode. To reverse this problem, one of the proposals is to use an inverted structure. In the inverted structure, zinc oxide is well studied for use as an electron carrier layer. In the present work, the zinc oxide was synthesized using the polyol route. Through the x-ray diffraction it was verified that the synthesized oxide shows the hexagonal unit cell in the form of wurtzite. The infrared, Raman, XPS, UV-Vis and PL spectroscopies show that the samples have adsorbed acetate and polyol, and in the sample synthesized with sodium hydroxide there is an oxygen vacancy. By microscopy, the morphology was analyzed and it was verified that with the change of the synthesis there was a change in the morphology from spheres to sticks and polyhedra. Photovoltaic devices constructed using the obtained material presented significant results in relation to the control device, mainly the sample synthesized with sodium hydroxide.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10049
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