Análise computacional do complexo ferro/ácido tânico como pigmento em célula solar sensibilizada por corante - DSSC

Abstract

Este estudo teve como objetivo investigar o potencial do complexo ferro/ácido tânico (Fe/TA), um corante natural de baixo custo e ambientalmente amigável, como sensibilizador em células solares sensibilizadas por corante (DSSCs). Para tanto, realizou-se a modelagem computacional da molécula, seguida da avaliação de sua viabilidade como sensibilizador por meio de cálculos baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e na versão dependente do tempo (TD-DFT). Foram analisadas propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas relevantes, com ênfase nos parâmetros de injeção e regeneração de elétrons, alinhamento energético com o semicondutor TiO₂ e capacidade de absorção de luz. Os espectros eletrônicos simulados foram comparados aos dados experimentais disponíveis, permitindo validar o nível teórico empregado e discutir a extensão da absorção na região visível e próximo infravermelho do complexo Fe/TA. Os resultados indicam que o corante apresenta características promissoras para aplicação em DSSCs, especialmente pela ampla faixa de absorção e pelo custo reduzido, embora aspectos como estabilidade química a longo prazo e eficiência de conversão ainda demandem estudos complementares. Este trabalho contribui para o avanço no desenvolvimento de corantes naturais e sustentáveis para obtenção de energia solar, alinhando-se à busca por tecnologias renováveis acessíveis e de menor impacto ambiental.