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22/04/2013 - 31/07/2015

RESUMO A presente proposta tem como intenção fortalecer as atividades científicas e tecnológicas na área de materiais porosos, filmes finos, e materiais poliméricos atualmente desenvolvidas na Universidade Federal de Pelotas que visam desenvolver este setor estratégico. Isto permitirá o estudo e desenvolvimento das propriedades físico-químicas de vários materiais avançados, resultando no estabelecimento, aprimoramento e implantação de uma liderança institucional de pesquisadores formadores de recurso humanos, graduandos e pós-graduandos, na UFPEL, particular no curso de Engenharia de Materiais, recém-criado em 2009. Considerando como tema central da presente proposta a síntese e caracterização de filmes finos, eletrólitos poliméricos e suas aplicações em dispositivos eletrocrômicos e células fotovoltaicas. Este projeto pretende consolidar assim os processos de síntese dos materiais nanoestruturados estudados pelo nosso grupo de pesquisa, veículo de inovação de novos métodos de síntese e caracterização, e significativo estímulo à pesquisa básica e aplicada de materiais com desempenho superior, baseado nas características nanométricas dos mesmos O presente projeto propõe a preparação e caracterização de filmes finos preparados pelo processo sol-gel e eletrólitos sólidos poliméricos e suas aplicações em dispositivos eletrocrômicos (DEC) e células fotovoltaicos (FV). Os objetivos do projeto são: - Preparar e caracterizar janelas eletrocrômicas com a seguinte configuração: Vidro/FTO/WO3/eletrólito/CeO2-TiO2/FTO/Vidro. - Desenvolver métodos de preparação de filmes nanoestruturados de óxidos semicondutores com nanoestrutura (arquitetura) controlada, visando sua aplicação em células fotovoltaicas (FV) de alta eficiência para geração de energia elétrica. Para o desenvolvimento de dispositivos eletrocrômicos serão preparados os filmes finos a base de WO3, os contra-eletrodos de CeO2-TiO2 e SnO2:Sb, e os eletrólitos sólidos a base de gelatina, assim como a adição de nanopartículas no eletrólito com o intuito de melhorar as propriedades de condutividade iônica. Para os dispositivos fotovoltaicos, o projeto consiste na preparação e caracterização de filmes finos nanoestruturados de TiO2 recobertos com camadas passivadoras (SrTiO3, Al2O3 e Nb2O5) e sua aplicação em células fotoeletroquímicas, mais especificamente células solares de TiO2/corante (DSSC, do inglês dye sensitized solar cells). A camada passivadora constitui uma barreira energética que diminui a velocidade do processo de recombinação de carga entre os elétrons injetados na banda de condução do TiO2 e o corante oxidado. O sucesso do projeto proposto levará a obtenção de novos materiais na forma de filmes finos que possam ser aplicados em dispositivo eletrocrômico com ótimas propriedades ótica-eletroquímicas. Também o estudo de novos tipos de células fotoeletroquímicas de alta eficiência para gerar energia elétrica pode contribuir para o desenvolvimento de sistemas tecnológicos. O presente projeto contará com a colaboração de outros laboratórios tanto nacionais como internacionais.