| Resumo : |
Ao longo dos anos o desenvolvimento de células solares eficientes tem chamado a atenção da comunidade científica. Desde Grätzel and O'Regan em 1991 com as células sensibilizadas por corante (DSSC), essa tecnologia vem sendo estudada. Neste trabalho, processos a plasma foram empregados em duas partes de uma célula do tipo DSSC (o eletrodo de trabalho e o contra-eletrodo). Para o estudo no eletrodo de trabalho, um arranjo experimental foi preparado para sinterizar camadas de TiO2 nanoporoso por plasma, onde os resultados obtidos foram comparados com o processo de sinterização em forno convencional. As camadas de TiO2 foram caracterizadas quanto a morfologia, utilizando perfilometria, microscopia de força atômica (AFM) e microscópio eletrônico de varredura (SEM). Os eletrodos foram analisados quanto à quantidade de corante adsorvido na camada. A qualidade das camadas sinterizadas a plasma foi estudada com as técnicas de análise termogravimétrica (TGA), espectrometria de massa e espectroscopia por infravermelho (FT-IR), onde foi avaliado, entre outras coisas, a perda de massa e os compostos orgânicos removidos da pasta. Resultados de eficiência das células montadas com essas camadas sinterizadas por plasma mostraram que, o processo de sinterização a plasma favorece a adsorção de corante devido à criação de sítios ativos na superfície da camada, criados pelo plasma reativo de O2, que foi o gás usado no processo. Além disso, este processo fornece energia térmica suficiente para remover os compostos orgânicos da pasta e sinterizar as nanopartículas de TiO2. Essas melhorias nas camadas de TiO2 sinterizadas a plasma geraram um aumento de até 20,1% na eficiência das células solares em comparação com as células com camadas de TiO2 sinterizadas no forno convencional, comprovando a eficiência do processo de sinterização a plasma. Com relação ao estudo no contra-eletrodo, filmes de platina foram depositados pela técnica de magnetron sputtering. Os filmes foram caracterizados por perfilometria, elipsometria, espectrofotometria, quatro pontas e impedância eletroquímica. Os resultados foram comparados com filmes obtidos com a platina líquida comercial e permitiram determinar a espessura mínima do filme de platina com propriedades elétricas otimizadas (resistência de folha e resistência de transferência de carga), e também transparência significativa. Os filmes com espessura de 22 nm e 24,8 nm combinaram baixa resistência de transferência de carga e boa transparência. O filme com 122 nm de espessura apresentou a menor resistência de transferência de carga. |