Sistema de Submissão de Resumos, I Encontro de Iniciação Científica - 2011 (ENCERRADO)

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Separação de extratos de frutas para otimização de células solares nanocristalinas sensibilizadas por corantes naturais.
André Polo, Eduardo Gimenes Jabes

Última alteração: 2011-09-11

Resumo


Introdução

O sol é uma fonte de energia limpa e renovável e é muito adequado desenvolver dispositivos para aproveitá-lo. Um deles são as células solares sensibilizadas por corante (DSSCs). 1,2

Estas células são constituídas por um fotoanodo que possui um filme de TiO2 monocristalino e mesoporoso que é sensibilizado por corantes. As antocianinas são corantes naturais que apresentam propriedades adequadas a essa função e são comumente encontrados em frutos e flores avermelhados e roxos. Por outro lado, várias outras substâncias estão presentes nos extratos naturais e são capazes de serem adsorvidos à superfície do semicondutor e são conhecidas como co-adsorbatos. Elas não são capazes de sensibilizar o semicondutor na maior parte da região visível, entretanto a sua presença proporciona um aumento nos parâmetros fotoeletroquímicos das DSSCs.2, 3

Neste trabalho foi investigada a influência da razão entre as antocianinas e o rutino ou quercertina, dois co-adsorbatos, nos parâmetros fotoeletroquímicos das DSSCs.

Metodologia

Extratos de jaboticaba foram separados através de cromatografia líquida, utilizando a fase estacionária sílica gel e o eluente metanol. A sua pureza foi verificada por espectrofotometria eletrônica e por cromatografia líquida de alta eficiência.

Os testes dos parâmetros fotoeletroquímicos foram feitos através da irradiação de luz sobre as DSSCs cujo semicondutor foram sensibilizados por mistura de corantes em proporções conhecidas, sendo os corantes a antocianina, quercetina e rutino.

Resultados e Discussão

Os filmes de antocianina pura apresentaram menor densidade de corrente de curto-circuito do que os filmes que foram sensibilizados pela mistura de antocianina/co-adsorbato

Nas misturas de antocianina e quercetina, os parâmetros fotoeletroquímicos sofreram alterações. Aumentando-se a concentração de quercetina na mistura proporciona um aumento irrisório no potencial, porém um aumento na densidade de corrente de curto-circuito é facilmente observado.

A mistura antocianina/quercetina promove uma interação que desloca a região de absorção do corante para menores energias, o que faz com que a absorção nas regiões de maior incidência do espetro solar seja maior.

Conclusões 

  • Diferentes proporções de antocianinas e co-adsorbatos causam variações na eficiência das células.
  • A mistura entre antocianina e quercetina produz maior densidade de corrente de curto-circuito.

 

¹Grätzel, M. , Nature 2001, 414, 338-344.

²Zhou, H.; Wu. L.; Gao, Y.; Ma T., J. Z., J. Photochem. Photobiol. A 2011, 219, 188-194.

³Cherepy, N. J.; Smestad, G. P.; Grätzel, M.; Zhang, J. Z., J. Phys. Chem. B 1997, 101, 9342-9351.