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Células solares orgânicas: a Química na procura de soluções energéticas sustentáveis (Comunicação convidada)

Morgado, J.

Células solares orgânicas: a Química na procura de soluções energéticas sustentáveis (Comunicação convidada), Proc Encontro Nacional da SPQ, Aveiro, Portugal, Vol. na, pp. na - na, June, 2013.

Digital Object Identifier: 0

Abstract
Células solares orgânicas: a Química na procura de soluções energéticas sustentáveis

Jorge Morgado

Instituto de Telecomunicações e Departamento de Bioengenharia, Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Avenida Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa
jorge.morgado@lx.it.pt

A energia solar é uma das principais alternativas para a produção sustentável de energia eléctrica, em particular, para sistemas móveis. São hoje frequentes os painéis solares fotovoltaicos instalados em edifícios particulares e as quintas solares, embora os custos de produção não sejam ainda competitivos com os das fontes de energia eléctrica tradicionais. Os materiais inorgânicos, em particular o silício, têm sido os materiais de eleição para o fabrico desses painéis. A descoberta de que alguns materiais orgânicos podem também exibir propriedades semicondutoras constituiu o ponto de partida para o seu uso no fabrico de células fotovoltaicas. Neste tipo de células, os materiais orgânicos combinam a capacidade de gerar carga eléctrica por absorção de fotões com o seu transporte até aos eléctrodos. A camada activa combina habitualmente dois materiais diferentes (um doador e um aceitador electrónicos) de modo a optimizar a separação de carga a partir do estado excitado.
Nesta apresentação será feita uma abordagem aos desafios e às soluções em desenvolvimento para optimizar a performance deste tipo de células solares. Em particular, será abordada a forma como, através de design molecular, se procura, por exemplo, i) alargar o espectro de absorção, para maximizar a sobreposição espectral com o espectro solar; ii) ajustar o posicionamento energético dos níveis fronteira (HOMO e LUMO); iii) controlar a morfologia da camada activa, e iv) melhorar o transporte de carga. Será dada particular atenção aos esforços que estão a ser desenvolvidos no nosso grupo (de electrónica orgânica@IT) com a utilização de polímeros conjugados reticuláveis [1] e com a preparação de nanofios.
Finalmente será abordada a utilização de sistemas orgânicos idênticos para a produção de hidrogénio.



Agradecimentos
Este trabalho foi parcialmente financiado pela FCT (projectos: PTDC/CTM-NAN/111263/2009, PTDC/CTM/101627/2008 e PEst-OE/EEI/LA0008/2011) e pela Comissão Europeia (projecto nº 309223_ PHOCS).

References
1. a) Farinhas, J.; Ferreira, Q.; Di Paolo, R. E.; Alcácer, L.; Morgado, J.; Charas, A. J. Mater. Chem. 2011, 21, 12511. b) Brotas, G.; Farinhas, J.; Ferreira, Q.; Morgado, J.; Charas, A. Synth. Met. 2012, 162, 2052.