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O desafio mais crítico da sociedade contemporânea é a redução das emissões de CO2 associadas ao uso de energia. A luz solar é de longe a mais abundante das fontes de energia renovável e Portugal é um dos países da UE com mais exposição solar. Como a distribuição de eletricidade fotovoltaica não é contínua, estão a ser desenvolvidas várias estratégias para o armazenamento de radiação solar, e a fotossíntese artificial é uma delas. Tendo isto em
mente, o projeto PorphSol pretende desenhar e sintetizar porfirinóides com características estruturais apropriadas para melhorar a eficiência de dispositivos solares emergentes:
1) Fotovoltaico - desenhando absorvedores de luz para células solares sensibilizadas com corante (DSC - dye sensitised solar cell) tirando partido de alta absorção de luz por parte das porfirinas; os absorvedores previstos integram um núcleo porfirínico "push-pull" funcionalizado com dadores heterocíclicos azotados ou então possuindo anéis fundidos, reforçando-se com esta última estratégia a absorção na região do NIR. A utilização de um fotoelétrodo adequado e de um eletrólito de Co2+/Co3+ serão os restantes meios para atingir um desempenho fotovoltaico de 14%.
2) Fotovoltaico - desenhando transportadores de lacunas (HTM - hole transport materials) termicamente estáveis com características de absorção de luz Vis/NIR para atingir uma eficiência de conversão de energia de 18% em células solares de perovskita (PSC - perovskite solar cell); estes HTMs basear-se-ão na preparação de porfirinas comportando dadores de eletrões nitrogenados misturados.
3) Fotossíntese artificial - avaliando pela primeira vez a atividade catalítica de conjugados fundidos porfirina-ftalocianina na redução eletroquímica de CO2.
O projecto PorphSol beneficia do conhecimento em DSCs (ERC grant - BI-DSC), PSCs (FET Open GOTSolar) e dispositivos fotoeletroquímicos (projetos UE NanoPEC e PECDEMO e projeto nacional SunStorage) por parte laboratório LEPABE (UPORTO) e também das  |
Resumo
O desafio mais crítico da sociedade contemporânea é a redução das emissões de CO2 associadas ao uso de energia. A luz solar é de longe a mais abundante das fontes de energia renovável e Portugal é um dos países da UE com mais exposição solar. Como a distribuição de eletricidade fotovoltaica não é contínua, estão a ser desenvolvidas várias estratégias para o armazenamento de radiação solar, e a fotossíntese artificial é uma delas. Tendo isto em
mente, o projeto PorphSol pretende desenhar e sintetizar porfirinóides com características estruturais apropriadas para melhorar a eficiência de dispositivos solares emergentes:
1) Fotovoltaico - desenhando absorvedores de luz para células solares sensibilizadas com corante (DSC - dye sensitised solar cell) tirando partido de alta absorção de luz por parte das porfirinas; os absorvedores previstos integram um núcleo porfirínico "push-pull" funcionalizado com dadores heterocíclicos azotados ou então possuindo anéis fundidos, reforçando-se com esta última estratégia a absorção na região do NIR. A utilização de um fotoelétrodo adequado e de um eletrólito de Co2+/Co3+ serão os restantes meios para atingir um desempenho fotovoltaico de 14%.
2) Fotovoltaico - desenhando transportadores de lacunas (HTM - hole transport materials) termicamente estáveis com características de absorção de luz Vis/NIR para atingir uma eficiência de conversão de energia de 18% em células solares de perovskita (PSC - perovskite solar cell); estes HTMs basear-se-ão na preparação de porfirinas comportando dadores de eletrões nitrogenados misturados.
3) Fotossíntese artificial - avaliando pela primeira vez a atividade catalítica de conjugados fundidos porfirina-ftalocianina na redução eletroquímica de CO2.
O projecto PorphSol beneficia do conhecimento em DSCs (ERC grant - BI-DSC), PSCs (FET Open GOTSolar) e dispositivos fotoeletroquímicos (projetos UE NanoPEC e PECDEMO e projeto nacional SunStorage) por parte laboratório LEPABE (UPORTO) e também das competências do IR e do QOPNA (UAVR) em síntese e caracterização de porfirinóides. Aproveitando a estreita colaboração do LEPABE com a indústria energética local e internacional (por exemplo, EFACEC (PT), Dyesol (UK), SolarTransparency (PT) e VisBlue (DK e PT), a AMBIÇÃO do projeto PorphSol é reunir investigação fundamental e avanços tecnológicos para desenvolver soluções vantajosas baseadas na química dos porfirinóides. |