Síntese e caracterização de pontos de carbono para aplicação em células solares - Rodrigues, Wesley (2018)
Os pontos de carbono (CDs, do inglês, carbon dots) são uma classe de nanomateriais que estão adquirindo crescente interesse no âmbito científico. Os CDs devido a suas propriedades ópticas e emissões fluorescentes estão sendo muito utilizados em campos de sensores, biomedicina, optoeletrônica, fotocatálise, sendo úteis também para a aplicação em células solares. Além disso, apresentam baixa toxicidade, excelente fotoestabilidade, baixo custo, boa biocompatibilidade e uma excelente solubilidade, isso ocorre, pois, sua superfície contêm grupos carboxílicos, característica importante também para a reatividade. A dopagem com nitrogênio garante um aprimoramento nas propriedades químicas da nanopartícula, além de aumentar o rendimento quântico de fluorescência, isso ocorre com a utilização de moléculas com grupos nitrogenados na síntese. Sendo assim, os N-CDs foram sintetizados através do tratamento térmico com fluxo de nitrogênio a partir dos precursores de carbono advindos do ácido cítrico e dicianodiamida. Na área de células solares, cenário tratado neste projeto, os N-CDs foram empregados como sensibilizadores juntamente com o corante N-719 em células solares sensibilizadas por corante (DSSC) em que a deposição ocorreu sobre um filme de TiO2 para investigar as propriedades fotovoltaicas. Os dispositivos construídos possuíram a seguinte configuração FTO | TiO2 | corante N-719 e N-CDs | eletrólito (I3-/I-) | Pt, com área ativa de 0,25 cm2. A caracterização dos N-CDs incluiu técnicas de espectroscopia de absorção no UV-Vis e de fluorescência, difração de Raios X e microscopia óptica. E para os dispositivos necessita-se medir as curvas de corrente-potencial (J-V) verificando a eficiência de conversão.