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Title in Portuguese: Obtenção de uma célula solar fotovoltaica baseada em CdS e TiO2 fotossensibilizada com corante em substrato de vidro com camada condutora
Title: Obtaining an photovoltaic solar cell based in CdS and TiO2 photosensitized with dye in glass substrate with conductive layer
Author: Melo, Tede Fernandes
Advisor(s): Freire, Francisco Nivaldo Aguiar
Co-advisor(s): Almeida, Ana Fabíola Leite
Keywords: Engenharia mecânica
Fotocondutividade
Células solares
Geração de energia fotovoltaica
Issue Date: 2-Jun-2014
Citation: MELO, T. F. Obtenção de uma célula solar fotovoltaica baseada em CdS e TiO2 fotossensibilizada com corante em substrato de vidro com camada condutora. 2014. 90 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: O presente trabalho descreve o processo de obtenção de uma célula fotovoltaica, desde a obtenção de vidros condutores elétricos utilizados para o fluxo dos elétrons oriundos do efeito fotovoltaico, até a deposição dos filmes finos dos semicondutores dióxido de titânio (TiO2) e sulfeto de cádmio (CdS) em cada um dos vidros. O uso de corantes naturais ou sintéticos na camada depositada de dióxido de titânio possuiu como objetivo aumentar o espectro de absorção do mesmo, uma vez que a luz solar emite uma grande parte de sua energia na faixa de frequência da luz visível. Depois de unir os dois vidros com os filmes finos depositados de TiO2 mais corante e o CdS, utilizou-se o eletrólito de tri-iodeto de potássio para a regeneração e consequentemente a ativação da célula solar fotovoltaica. Após a montagem da célula em questão, foram realizados testes de fotoatividade, expondo as células ao sol por períodos determinados e coletados os valores da fotocorrente gerada e a tensão, além disso, foram realizados estudos teóricos para modelagem matemática do comportamento da célula solar montada e em seguida analisou-se a eficiência de conversão de energia solar em energia elétrica. Os constituintes da célula foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para analisar a porosidade, uniformidade e outros parâmetros físicos dos filmes finos.
Abstract: This research describes the process of obtaining a photovoltaic cell, since getting electrical conductor glasses used for the flow of electrons coming from the photovoltaic effect until the deposition of thin films of semiconductor titanium dioxide (TiO2) and cadmium sulfide (CdS) at each of these glasses. The use of natural or synthetic dyes deposited on titanium dioxide layer has the objective to increase the absorption spectrum of the TiO2, since sunlight emits most of its energy in the frequency range of visible light. After joining the two glasses with thin films deposited over TiO2 plus dye and CdS, it was used a potassium triiodide electrolyte for regeneration and consequently the activation of photovoltaic solar cell. After mounting the cell concerned, tests of photoactivity have been performed by exposing the cells to sunlight collected for specified periods and the values of voltage and photocurrent generated. Theoretical studies have been conducted to mathematical modeling of the behavior of the solar cell mounted, and then we have analyzed the efficiency of converting solar energy into electrical energy. The constituents of the cell have been characterized by the techniques of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) for analyzing the porosity, uniformity and other physical parameters of thin films.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11063
metadata.dc.type: Dissertação
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