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Título: Avaliação de líquidos iônicos para aplicações em células fotovoltaicas
Título(s) alternativo(s): Evaluation of ionic liquids for applications in photovoltaic cells
Autor(es): Ribas, Caroline dos Santos
Orientador(es): Cassol, Tania Maria
Palavras-chave: Sistemas de energia fotovoltaica
Energia solar
Energia - Fontes alternativas
Geração de energia fotovoltaica
Photovoltaic power systems
Solar energy
Renewable energy sources
Photovoltaic power generation
Data do documento: 13-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Referência: RIBAS, Caroline dos Santos. Avaliação de líquidos iônicos para aplicações em células fotovoltaicas. 2018. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2018.
Resumo: O presente trabalho trata-se de uma avaliação de líquidos iônicos para aplicações em células fotovoltaicas. Dentre as células fotovoltaicas, existem as chamadas células sensibilizadas por corantes, que funcionam basicamente por uma reação de oxirredução do corante. Esse corante é contido em um solvente, e devido ao difícil encapsulamento de solventes voláteis isso torna-se um dos principais problemas e faz com que essas células não sejam eficientes. As células sensibilizadas por corantes ainda não fazem parte do mercado, entretanto, por apresentarem muitas vantagens comparadas as demais células, muitos pesquisadores vêm estudando esses dispositivos, principalmente buscam encontrar compostos que substituam esses solventes voláteis. Os líquidos iônicos são compostos orgânicos formados por um ou mais cátions e um ânion e que apresentam propriedades intrínsecas como não-volatilidade, não inflamabilidade, alta condutividade iônica e estabilidade térmica e por isso são uma aposta para substituir esses solventes. Portanto, este trabalho teve como objetivo selecionar líquidos iônicos, sintetizá-los, analisar a impedância destes em estado puro e em solução e identificar a viscosidade dos mesmos. Os líquidos iônicos selecionados foram o Brometo de ácido 2-(3-metilimidazol) etoxi-4-oxobutanóico (Líquido Iônico do Anidrido Succínico) e o Brometo de ácido 2-(3-metilimidazol-etoxi-carboxil) benzóico-ftálico (Líquido Iônico do Anidrido Ftálico), por terem apresentado melhores rendimentos, ou seja, uma maior conversão. A análise da impedância foi feita através da técnica de Espectroscopia de Impedância, que mostrou sucintamente o comportamento desses compostos e revelou uma maior estabilidade quando estes estão em solução aquosa. Quanto a viscosidade, inicialmente propôs-se realizar a reologia das amostras, porém, logo verificou-se que o tempo necessário para cada análise extrapolaria o tempo que se dispunha para a realização deste trabalho. Tentou-se então realizar a análise da viscosidade por meio de laboratórios de físico-química, entretanto isso não foi possível devido ao grande volume de amostra requerido.
Abstract: The present study deals with an evaluation of ionic liquids for applications in photovoltaic cells. Among the photovoltaic cells there are the so-called dye sensitized sollar cells that basically work by a oxireduction reaction of the dye. The dye is restrained in a solvent and due to the difficult encapsulation of volatile solvents it is one of the main problems making these cells not efficient. These cells are not yet part of the market, however, because they have many advantages compared to other cells, many researchers have been studying these devices, mainly in search of compounds that replace these volatile solvents. Ionic liquids are organic compounds formed by one or more cations and one or more anions with intrinsic properties such as non-volatility, non-flammability, high ionic conductivity and thermal stability and therefore they are very promising to replace the volatile solvents. The aim of this work was to select ionic liquids, to make the synthesis and then to analyze the impedance in the pure state and in solution and to identify their viscosity. The selected ionic liquids were the 2-(3-methylimidazolyl-1-yl)etoxy-4-oxobutanoico acid bromide (Ionic Liquid of Succinic Anhydride) and the 2-(3-methylimidazolyl-1-yl)-etoxy-carbonyl-benzoic-phthalic acid bromide, because they presented better yields. The impedance analysis was performed using the Impedance Spectroscopy technique which showed the briefly behavior of these compounds and revealed a higher stability when they are in aqueous solution. As for viscosity, it was initially proposed to perform the rheology of the samples, but soon it was verified that the time required for each analysis would extrapolate the time that was available for the accomplishment of this work. The viscosity analysis was then attempted by physical-chemical laboratories, but this was not possible due to the large volume of sample required.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10344
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