dc.creator | Santos, Paola Gay dos | |
dc.date.accessioned | 2023-03-01T18:21:20Z | |
dc.date.available | 2023-03-01 | |
dc.date.available | 2023-03-01T18:21:20Z | |
dc.date.issued | 2021-05-20 | |
dc.identifier.citation | SANTOS, Paola Gay dos. Investigação estrutural e morfológica do sistema Zirconato Férrico de Bário para aplicação em células solares. Orientador: Mário Lúcio Moreira. 2021. 80 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de materiais) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9118 | |
dc.description.abstract | The digital revolution, also known as the third industrial revolution, which is occurring
in the last decades, is directly linked to the development and improvement
of materials. In this context, the class of materials with a perovskite structure has
stood out, specially in the area of photovoltaic devices. The Barium Zirconate (BZO)
is a compound that belong to the perovskite group which recently has received much
attention due to its excellent thermal properties. Moreover, the insertion of dopant ions
in the perovoskite structure can change its properties, possibly enhancing them. For
these reasons, investigations that aim to evaluate the performance of dopant elements
in these compounds are a commonplace. However, there are still a vast number of
chemical combinations to be studied, such as the Iron Barium Zirconate (BZFO) wich,
up until this moment, is little addressed in the literature. Based on these factors, this
work has as one its main purposes to analyze how the Fe addition and the synthesis
by Microwave Assisted Hydrotermal (MAH) method alter BZO properties. Therefore,
six (6) samples of the BaZr12xFe2xO3 were synthesized, and then characterized
using the X-Ray Diffraction (XRD), MEV, Raman Spectroscopy e UV-Vis techniques.
All the BZFO samples present a crystalline structure indexed as the BZO cubic phase
with structural distortions caused by the Fe addition in the crystalline matrix. Besides
that, the estimated band gap values are drastically diminished with the solid solution,
emphasizing new applications for the compound. For this reason, the present investigation
also explored the utilization of these compounds acting as photoelectrodes in
third generation solar cells. Photovoltaic devices using the BZO and BZFO samples
were fabricated, and to evaluate the performance of these solar cells, J-V curves were
analyzed. In the measurements performed, all the samples presented photovoltaic
response but, unexpectedly, the sample with lower Iron concentration stood out, even
though its band gap is considered too high for this application (4,9 eV). | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Sem bolsa | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Perovskita | pt_BR |
dc.subject | Zirconato de Bário | pt_BR |
dc.subject | Células solares | pt_BR |
dc.subject | Perovskite | pt_BR |
dc.subject | Barium Zirconate | pt_BR |
dc.subject | Solar cells | pt_BR |
dc.title | Investigação estrutural e morfológica do sistema Zirconato Férrico de Bário para aplicação em células solares. | pt_BR |
dc.title.alternative | Structural and morphological investigation of the BZFO system for application in solar cells. | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3454475022708377 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6395095165722635 | pt_BR |
dc.description.resumo | A Revolução Digital, também nomeada de Terceira Revolução Industrial, que
vem ocorrendo nas últimas décadas está vinculada diretamente ao desenvolvimento
e melhoramento de materiais. Nesse contexto, a classe de materiais que possuem
estrutura perovskita tem se destacado, principalmente na área de dispositivos fotovoltaicos.
O Zirconato de Bário (BZO) é um composto que compõem esse grupo e,
devido as suas excelentes propriedades refratárias, tem recebido visibilidade nos
últimos anos. Além disso, comumente a inserção de íons dopantes na estrutura
das perovskitas pode alterar suas propriedades, possibilitando que essas sejam
melhoradas. Por essas razões, investigações que visam avaliar o desempenho de
elementos dopantes nesses compostos são recorrentes. No entanto, ainda há uma
gama de combinações químicas exequíveis que não foram estudadas, sendo esse o
caso do Zirconato Férrico de Bário (BZFO) que, até o presente momento, é pouco
abordado na literatura. Baseado nesses fatores, o presente trabalho tem dentre os
seus principais propósitos a análise e a compreensão acerca dos efeitos que a adição
de Fe e a escolha pela síntese pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas
causam nas propriedades do BZO. Assim, foram sintetizadas seis (6) amostras do
sistema BaZr12xFe2xO3 que foram caracterizadas pelas técnicas de Difração por
Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia Raman
e Espectroscopia de Refletância Difusa no Ultravioleta Visível (ERD-UV). Todas as
amostras de BZFO apresentaram estrutura cristalina indexadas com a fase cúbica
do BZO, que devido a adição de Fe na matriz cristalina, passaram a exibir distorções
estruturais. Além disso, os valores estimados de band gap sofreram uma drástica
diminuição com a solução sólida, acentuando novas aplicabilidades para o composto.
Por esse motivo, a presente investigação explorou o uso desses compostos atuando
como fotoeletrodo em células solares de terceira geração. Dispositivos fotovoltaicos
utilizando as amostras de BZO e BZFO foram confeccionados e, para avaliar o
desempenho dessas células solares, curvas J-V foram analisadas. Nas medidas
realizadas, todas as amostras apresentaram resposta fotovoltaica mas, diferente do
esperado, a amostra com menor concentração de Ferro se destacou, mesmo tendo
um band gap considerado alto (4,9 eV) para a aplicação. | pt_BR |
dc.publisher.department | Centro de Desenvolvimento Tecnológico | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Moreira, Mário Lúcio | |