Portal de Periódicos da CAPES

O uso de materiais luminescentes em células solares/ The use of luminescent materials in solar cells

2021; Brazilian Journal of Development; Volume: 7; Issue: 9 Linguagem: Português

10.34117/bjdv7n9-018

2525-8761

Felipe Rodrigues da Silva, João Paulo Bezerra de Souza, Samuel Bastos Balbino de Almeida, João Dionízio de Melo Neto, Mairton Cavalcante Romeu,

TiO2 Photocatalysis and Solar Cells

O presente artigo apresenta a utilização de materiais luminescentes promissores na aplicação em células fotovoltaicas, de modo a contribuir com o aumento da eficiência energética. Para isso, serão discutidos a geração de energia solar, os materiais cerâmicos dopados com íons terras raras (materiais luminescentes), a conversão espectral, bem como o processo de produção e obtenção desses compostos. Como metodologia, apresentaremos uma das formas de produção de materiais cerâmicos, e os principais métodos de caracterização desses materiais, tais como caracterização estrutural a Difração de Raio X (DRX), a análise morfológica com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e a caracterização óptica. Os materiais cerâmicos podem ser produzidos pela síntese por reação em estado sólido. Inicia-se a produção com os critérios de proporções estequiométricas dos reagentes utilizados, seguido de processo de moagem de alta energia, para homogeneizar e reduzir o tamanho de grão, processo de calcinação na qual obtém-se a síntese da matriz cerâmica. Após a identificação da fase pelo DRX, realiza-se a dopagem com íons terras raras, e então o material produzido, apresentará propriedades upconversion ou downcorversion . Assim, esses fenômenos conseguem aproveitar faixas do infravermelho e do ultravioleta que não seriam completamente absorvidas pela placa solar, ou seja, melhorando o rendimento das células solares. Esses materiais são considerados inovadores para captação de luz, pois melhoram o desempenho das células fotovoltaicas e aumentam a eficiência quântica através da capacidade de alguns íons absorverem energia em diferentes comprimentos de onda e convertê-los para a região do visível. Como consequência, a aplicação desses materiais dopados apresentam propriedades luminescentes ( upconversion ou downconversion ) que proporcionam na célula solar economia e alto desempenho através da conversão espectral.