Desenvolvimento de matrizes poliméricas avançadas para a estabilização de perovskitas inorgânicas à base de Bi para aplicação fotovoltaica

dc.contributor.advisorMelo, Dulce Maria Araújo de
dc.contributor.advisor-co1Hora, Luiz Felipe da
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6556663558375851pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3318871716111536pt_BR
dc.contributor.authorBrizola, Vivian Yamashita
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0001-5874-215Xpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttps://lattes.cnpq.br/3412643086501645pt_BR
dc.contributor.referees1Melo, Dulce Maria Araújo de
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3318871716111536pt_BR
dc.contributor.referees2Fonseca, José Luis Cardozo
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8143800826985556pt_BR
dc.contributor.referees3Oliveira, Ângelo Anderson Silva de
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2636344590780366pt_BR
dc.date.accessioned2023-12-20T16:59:00Z
dc.date.available2023-12-20T16:59:00Z
dc.date.issued2023-11-17
dc.description.abstractFaced with the progressive advance of global warming and its alarming climate consequences, the adoption of sustainable policies that enable a rapid and efficient energy transition has been used throughout the world. In this context, the development of new technologies capable of meeting energy needs with minimal environmental impact becomes highly renowned tools. Among the renewable resources available, photovoltaic devices stand out due to their unlimited and freely accessible source. Its development may involve several technologies, with perovskites (crystalline semiconductor material) being particularly prominent given their low cost, adjustable bandgap and good efficiency. Even so, a series of disadvantages of this material are found in the instability of these structures, as they undergo changes due to intrinsic and extrinsic factors. Extrinsic factors are normally avoided in the cell by the use of polymeric matrices, a material used to isolate the crystalline part of the perovskite. To act as an encapsulating agent, polymers must be transparent, with good adhesion, low interaction with water, etc. Therefore, this work consists of the development of a high conversion copolymer based on butyl acrylate (BA), methyl methacrylate (MMA) and methacrylic acid (MAA) to act as an encapsulating agent for the inorganic perovskite Cs3Bi2I9, in order to minimize its degree of manipulation as a function of time. Three copolymers (S1, S2 and S3) were synthesized, which present high conversion, low visible light and no interaction with water, offering opportunities for application in real devices. The behavior of S3 was considered one of the most promising due to its high conversion (99.17%) and partially hydrophobic, being chosen for an exploratory study of the effect of encapsulation on the optical properties of Cs3Bi2I9 perovskite films. Its application showed promising qualitative results, with greater spectral stability for encapsulated films.pt_BR
dc.description.resumoDiante do avanço acelerado do aquecimento global e suas consequências climáticas alarmantes, a adesão de políticas sustentáveis que possibilitem uma transição energética de maneira rápida e eficiente vem sendo exigidas pelo mundo todo. Neste contexto, o desenvolvimento de novas tecnologias capazes de suprir as necessidades energéticas, com mínimo impacto ambiental, tornam-se ferramentas de alta notoriedade. Dentre os recursos renováveis disponíveis, os dispositivos fotovoltaicos se destacam mediante à sua fonte energética ilimitada e de livre acesso. Seu desenvolvimento pode envolver variadas tecnologias, sendo as perovskitas (material cristalino semicondutor) com grande destaque visto seu baixo custo, bandgap ajustável e boa eficiência. Ainda assim, uma grande desvantagem desses materiais se encontra na instabilidade dessas estruturas, visto que elas sofrem alterações de fatores intrínsecos e extrínsecos. Fatores extrínsecos são normalmente evitados na célula pelo uso de matrizes poliméricas, material usado para isolar a parte cristalina da perovskita do meio ambiente. Para atuar como agente encapsulante de células solares, polímeros devem ser transparentes, com boa adesão, baixa interação com água, etc. Por isso, este trabalho consiste no desenvolvimento de um copolímero de alta conversão à base de acrilato de butila (BA), metacrilato de metila (MMA) e ácido metacrílico (MAA) para atuar como agente encapsulante da perovskita inorgânica Cs3Bi2I9, de maneira a minimizar seu grau de degradação em função do tempo. Foram sintetizados três copolímeros (S1, S2 e S3), cujas altas conversões, baixa absorção do visível e não interação com água proporcionam possíveis oportunidades de aplicação em dispositivos reais. O comportamento de S3 foi considerado um dos mais promissores por sua alta conversão (99,17%) e parcialmente hidrofóbico, sendo escolhido então para um estudo exploratório do efeito do encapsulamento nas propriedades óticas dos filmes da perovskita Cs3Bi2I9. Sua aplicação apresentou resultados qualitativos promissores, com uma maior estabilidade espectral para os filmes encapsulados.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.identifier.citationBRIZOLA, Vivian Yamashita. DESENVOLVIMENTO DE MATRIZES POLIMÉRICAS AVANÇADAS PARA A ESTABILIZAÇÃO DE PEROVSKITAS INORGÂNICAS À BASE DE Bi PARA APLICAÇÃO FOTOVOLTAICA. 2023. 84 f. TCC (Graduação) - Curso de Química Bacharelado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56471
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programQuímica Bachareladopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectencapsulamentopt_BR
dc.subjectperovskitapt_BR
dc.subjectcopolímeropt_BR
dc.subjectpolimerizaçãopt_BR
dc.subjectdegradaçãopt_BR
dc.subjectencapsulationpt_BR
dc.subjectperovskitept_BR
dc.subjectcopolymerpt_BR
dc.subjectpolymerizationpt_BR
dc.subjectdegradationpt_BR
dc.subjectQuímicapt_BR
dc.subjectChemicalpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDESpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::DETERMINACAO DE ESTRUTURA DE COMPOSTOS INORGANICOSpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de matrizes poliméricas avançadas para a estabilização de perovskitas inorgânicas à base de Bi para aplicação fotovoltaicapt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of advanced polymer matrices for the stabilization of Bi-based inorganic perovskites for photovoltaic applicationpt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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