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Alejandro Pedro Ayala

Ciências Exatas e da Terra

Física
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  • perovskitas de haletos metálicos aplicadas a células fotovoltaicas
  • Reduzir a emissão de CO2 têm sido um desafio frente ao acordo sobre o Clima de Paris e diversas soluções governamentais têm buscado diminuir o consumo de energias não-renováveis. Neste esteio as energias solar e eólica aumentaram sua produção numa tendência de crescimento a nível global. Na área de energia solar este crescimento vem com uma mudança de paradigma. Até 2017, a tecnologia de fotovoltaicos, que são os dispositivos responsáveis pela conversão de energia luminosa do sol (solar) em eletricidade, era baseada, em sua grande maioria, em silício, um semicondutor abundante. Além do custo, o fator limitante das células solares produzidas com esta tecnologia é o limite de conversão luz-eletricidade intrínseca do material, menor que 30%. A mudança de paradigma veio com a implementação de células fotovoltaicas a base de perovskitas híbridas, materiais ferroelétricos com moléculas orgânicas em sua constituição e não apenas inorgânica. Em menos de 10 anos, dispositivos a base de perovskitas saíram das bancadas de laboratório para serem constituintes de células do tipo tandem no mercado atingindo fatores de conversão da ordem de 27%. As células a base de perovskitas fazem parte da quarta geração de dispositivos fotovoltaicos. Células solares a base de perovskitas de haletos metálicos, sobretudo às híbridas orgânicas-inorgânicas, surgiram nos últimos anos como uns dos principais temas em Física e Química devido suas excepcionais propriedades optoeletrônicas. Este projeto propõe implementar uma plataforma de desenho racional e desenvolvimento de células fotovoltaicas a base de perovskitas de haletos metálicos explorando sua flexibilidade estrutural através da redução da dimensionalidade estrutural e/ou morfológica, priorizando compostos livres de chumbo. Os novos materiais permitiram desenhar e avaliar células solares com diversas arquiteturas que empregando semicondutores e/ou metais para um melhor controle e eficiência fotovoltaica.
  • Universidade Federal do Ceará - CE - Brasil
  • Wed Dec 07 00:00:00 BRT 2022-Sun Nov 30 00:00:00 BRT 2025
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Alejandro Pedro Ayala

Ciências Exatas e da Terra

Física
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  • heteroestruturas de perovskitas de haleto metálicos aplicadas à geração fotocatalítica de hidrogênio verde
  • Nas últimas décadas, os avanços da ciência e da tecnologia levaram a um aumento na qualidade de vida da humanidade. Porém, isso levou ao incremento da demanda de energia e o consequente esgotamento das fontes de energia, com grande impacto em questões ambientais e de resíduos. Assim, existe uma grande necessidade para mudar a matriz energética para fontes de energia sustentáveis e eficientes, entre as quais a produção de hidrogênio ocupa um papel de destaque tendo potencial para ocupar uma posição de destaque na era pós-combustíveis fósseis. A fotocatálise é, provavelmente, o meio mais econômico de produção de hidrogênio em comparação com outros métodos, como eletrocatálise, gaseificação e pirólise. Portanto, tem sido objeto de grande atenção científica, especialmente quando usada para a separação da água. No entanto, esta estratégia pode ser também aplicada na produção de hidrogênio usando biomassa como substrato, permitindo converter resíduos em combustíveis. A pesquisa em semicondutores a base de perovskitas de haletos metálicos (PHM) têm se transformado em uma das áreas mais importantes na fronteira do conhecimento devido às suas excelentes propriedades optoeletrônicas, e, especialmente, sua aplicação em células solares. Entre tais propriedades podemos destacar o baixo custo de produção devido a sua síntese simples usando métodos de solução, longos comprimentos de difusão, alta mobilidade dos portadores carga, uma boa tolerância a defeitos e uma banda estreita que pode ser sintonizada de acordo com as reações redox desejadas. Essas características as tornam potenciais candidatos para aplicações fotocatalíticas. As heteroestruturas de PHMs são capazes fornecer soluções de baixo custo e simples produção para atender estas aplicações, ainda que existam desafio tecnológicos que precisam ser superados. Assim, a presente proposta tem o intuito de avançar no desenvolvimento de a base de PHMs para produção de hidrogênio de forma sustentável.
  • Universidade Federal do Ceará - CE - Brasil
  • Thu Dec 15 00:00:00 BRT 2022-Wed Dec 31 00:00:00 BRT 2025
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