Estudo teórico da interação entre a bacterioclorofila-c (BChl-c) e estruturas de dióxido de titânio para aplicação em células solares sensibilizadas por corantes (DSSC)

Martins, Raíssa Carvalho

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/5831

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Estudo teórico da interação entre a bacterioclorofila-c (BChl-c) e estruturas de dióxido de titânio para aplicação em células solares sensibilizadas por corantes (DSSC)
Author(s)/Inventor(s):	Martins, Raíssa Carvalho
Advisor:	Nascimento, Marco Antonio Chaer do
Abstract:	A fim de mitigar os impactos das mudanças climáticas acarretadas pela utilização de combustíveis fósseis, tem-se buscado fontes alternativas de energia renovável e limpa, dentre elas a utilização de células solares fotovoltaicas. Um grande investimento tem sido feito, em especial nas células solares sensibilizadas por corantes (ou DSSC, na sigla em inglês), e em potenciais corantes que aumentem a eficiência das mesmas, como descrito no trabalho de Tsui et al., o qual comprova que moléculas de bacterioclorofila (BChl c) adsorvidas sobre nanotubos de dióxido de titânio (TiO2) contribuem para o aumento da eficiência das células solares. Baseando-se nessa observação, o presente trabalho investiga, através de cálculos teóricos utilizando a Teoria do Funcional de Densidade Dependente do Tempo (TDDFT), as propriedades de absorção na faixa do ultravioleta e do visível (UV-Vis) resultantes da interação da molécula BChl c com diferentes superfícies de TiO2 para futuras aplicações desse sistema e/ou de outros similares em células solares. Para tal, foram modeladas as estruturas do corante BChl c e de superfícies de (TiO2)n em forma de anéis e de aglomerados, construídos a partir da forma anatase, para n=6, 10 e 12. Em seguida, as estruturas foram otimizadas e seus espectros teóricos na faixa do UV-Vis foram obtidos a partir de cálculo TD-DFT. A partir das estruturas otimizadas, foram construídos sistemas compostos pelo corante BChl c ancorado às estruturas de TiO2 em diferentes posições, e seus espectros teóricos foram obtidos utilizandose o mesmo procedimento anterior. Os resultados provenientes da comparação entre os espectros apontam que a maior eficiência de absorção do sistema na faixa do UV-Vis está conectada a diferentes fatores, como à extensão e à geometria da estrutura de anatase, à posição de ancoragem da molécula BChl c e número de unidades de TiO2 de cada sistema.
Keywords:	Células fotovoltaicas Bacterioclorofila Dióxido de Títânio Energía renovável Combustíveis fósseis
Subject CNPq:	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA
Production unit:	Instituto de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	9-Dec-2016
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Química

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