Publicações recentes do CCAF: confira o que estamos estudando!
GOUVÊA, Rogério A.; MOREIRA, Mário L.; SOUZA, Jeferson A. Evolutionary design algorithm for optimal light trapping in solar cells. Journal of Applied Physics 125, 043105 (2019). DOI: 10.1063/1.5078745
Neste trabalho foram desenvolvidos estudos de topografia de superfície (forma da superfície) de células solares, com a intenção de maximizar a captação da luz solar e assim fazer com que uma célula solar ou mesmo um painel fotovoltaicos seja capaz de gerar mais energia sem que sejam necessárias modificações sobre a célula em si. Este trabalho teve um caráter teórico, onde a modelagem previu quais serias as estruturas que melhor se adéquam para este fim. Hoje há um estudante de doutorado financiado com uma bolsa CNPQ em parceria com uma industria Holandesa desenvolvendo este projeto experimentalmente a aplicando os conceitos estabelecidos no presente artigos e acrescentando outros para gerar guias de onda, por meio do índice de refração gradual.
SILVA, Luís Fernando; CATTO, Ariadne C.; AVANSI JR., Waldir; MESQUITA, Alexandre; MAIA, Lauro J.; LOPES, Osmando F.; LI, Máximo S.; MOREIRA, Mário L.; LONGO, Elson; ANDRÉS, Juan; MASTELARO, Valmor R. Unveiling the efficiency of microwave-assisted hydrothermal treatment for the preparation of SrTiO3 mesocrystals. Physical Chemistry Chemical Physics, 21, pg. 22031-22038 (2019). DOI: 10.1039/C9CP02893E
Neste trabalho foram discutidos mecanismos de crescimento de cristais aplicados a sistemas do tipo Perovskita. Estes processos permitem controlar propriedades sensores (sensor de gás e luz) de materiais cerâmicos. Este trabalho foi desenvolvido em conjunto com a UFCar, tendo seu inicio em 2010 e sendo completado somente em 2018 devido a alto grau de complexidade dos processos envolvidos.
ÜCKER, Cátia L.; GULARTE, Luciano T.; FERNANDES, Cristian D.; GOETZKE, Victor; MOREIRA, Eduardo C.; RAUBACH, Cristiane W.; MOREIRA, Mário L.; CAVA, Sérgio S. Investigation of the properties of niobium pentoxide for use in dye-sensitized solar cells. Journal of the American Ceramic Society, Vol. 102, Issue 4, Apr 2019, pg. 1884-1892. DOI: 10.1111/jace.16080
Nesse trabalho, é demonstrado a obtenção de partículas de Nb2O5 pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas, um método eficaz, rápido e com baixas temperaturas, que foi submetido a diferentes temperaturas de tratamento térmico para avaliar o desempenho de cada amostra frente a células solares sensibilizadas por corante. O tratamento térmico aplicado nas amostras promove mudanças de fase do Nb2O5, que influenciam a resposta fotovoltaica em cada DSSC.
LILGE, Tatiane S.; STIGGER, Ananda R.; FERNANDES, Cristian D.; GULARTE, Luciano T.; RAUBACH, Cristiane W.; CAVA, Sérgio S.; JARDIM, Pedro L.; VALÉRIO, Mário E.; MOREIRA, Mário L. Increase of Voc using heterojunctions of BaTiO3 without sensitization. Ceramics International, Vol. 46, Issue 4, Mar 2020, pg. 4907-4913. DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.10.227
Neste trabalho foram estudadas estruturas do tipo Perovskitas (óxidos cerâmicos binários) como foto eletrodos em células solares de terceira geração sem a adição de sensibilizadores orgânicos. Foram estabelecidos processos de identificação para limitar as recombinações eletrônicas e discutido a aplicação de camadas de bloqueio. Neste trabalho houve também a participação de estudantes de iniciação científica, mestrado e doutorado.
GULARTE, Luciano T.; FERNANDES, Cristian D.; MOREIRA, Mário L.; RAUBACH, Cristiane W.; JARDIM, Pedro L.; CAVA, Sérgio S. In situ microwave-assisted deposition of CoS conter electrode for dye-sensitized solar cells. Solar Energy, Vol. 198, Issue 1, Mar 2020, pg. 658-664. DOI: 10.1016/j.solener.2020.01.052
Crescentes avanços na tecnologia vêm demandando vultuoso consumo de energia. Atualmente, o grande desafio por melhor rendimento energético torna patente a necessidade de pesquisa por materiais funcionais avançados. Este artigo apresenta uma alternativa para a substituição do contra eletrodo de Pt em células solares sensibilizadas por corante. Utilizando contra eletrodo de CoS, depositado ineditamente via banho químico assistido por micro-ondas, resultados revelaram uma eficiência de 8,39% contra 7,88% da Pt. A forte adesão do crescimento dos filmes de CoS ao substrato de FTO causada pelo micro-ondas, bem como porosidade e grande área superficial ativa, promoveram vigorosa redução de triiodeto no eletrólito e a regeneração do corante ancorado ao TiO2 do fotoeletrodo.
MOREIRA, Mario L.; BORDIN, José R.; ANDRÉS, Juan; VARELA, José A.; LONGO, Elson. A description of the formation and growth processes of CaTiO3 mesocrystals: a joint experimental and theoretical approach. Molecular Systems Design & Engineering, Vol. 5, Issue 7, Jun 2020, pg. 1255-1266. DOI: 10.1039/D0ME00043D
Este trabalho teve inicio em 2010 e deixou muitas questões sem resposta até 2018 onde em colaboração com o Pesquisador Prof. J. R. Bordin fomos capazes de delimitar as condições termodinâmicas (temperatura, concentração e pressão) em um processo hidrotérmico assistido por mico-ondas. Os processos de crescimento de cristais por micro-ondas remontam a formação do nosso planeta, portanto compreender e dominar estes porcessos são de suma importância para preparação de novos materiais. Assim neste trabalho ao junção da modelagem via dinâmica molecular e experimentos realizados em sito desde 2010 resultaram em corroboração completa e assim delineando metodologias para aplicação deste processo de crescimento de cristais de forma mais concreta.
NAKANISHI, Leina; KAIZER, Marina R.; BRANDEBURSKI, Suzane; CAVA, Sérgio S.; BONA, André D.; ZHANG, Yu; MORAES, Rafael R. Non-silicate nanoparticles for improved nanohybrid resin composites. Dental Materials, in press, 2020. DOI: 10.1016/j.dental.2020.07.001
O objetivo deste trabalho foi recobrir partículas de zircônia e alumina com uma camada de sílica e usá-las no preparo de compósitos nano-híbridos.