Aproximando a universidade da escola por meio da pesquisa: uma proposta de abordagem para a fotoeletroquímica na escola

Abstract

RESUMO: Neste trabalho é descrito o desenvolvimento de uma célula solar sensibilizada empregando polpa de juçara e sua adaptação para sala de aula. Em busca de uma melhoria na qualidade de ensino, a educação básica vem passando por muitas mudanças. Nesse contexto, profissionais na área da Química há muito tempo tem buscado formas de tornar o processo de ensino e aprendizagem na área mais atrativo, buscando aliar os assuntos discutidos em sala ao cotidiano do aluno. Assim, a Universidade assume um importante papel na formação docente e busca por um aprimoramento da educação básica ao compartilhar o conhecimento que vem sendo desenvolvido nas mais diversas áreas do conhecimento, sendo possível levar as pesquisas que são desenvolvidas até a escola. Desse modo, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma célula solar sensibilizada por polpa de juçara e traz uma proposta de adaptação do sistema para abordar conceitos de Química na escola de forma a aliar os trabalhos desenvolvidos na academia aos assuntos do cotidiano do aluno. Para caracterização do sistema foram realizadas medidas de fotoeletroquímicas utilizando uma lâmpada Led comercial de 36 W e um sistema para controle da incidência de luz. As medidas de fotocorrente apontaram para a necessidade da utilização de uma molécula doadora de elétrons na solução do eletrólito e além disso, demonstraram a capacidade de sensibilização da polpa de juçara frente a um eletrodo sem a sensibilização. As medidas de potencial de circuito aberto (-0,243 V na presença de luz e -0,104 V na ausência de luz) e de espectroscopia de impedância eletroquímica na ausência e na presença de luz corroboram para a viabilidade da polpa de juçara como corante sensibilizante em células solares. Com o sistema adaptado foram realizadas medidas de diferença de potencial avaliando a influência da incidência direta da luz do sol. Foram obtidos os valores de potencial de 44,9 mV sem a incidência da luz do sol direta e 533 mV com a incidência direta da luz do sol. O sistema adaptado e a proposta de sequência didática foram aplicados em uma escola da rede estadual de ensino. Sendo assim, a polpa de juçara se apresentou viável para utilização como corante sensibilizante em células solares e o sistema adaptado e a sequência didática se mostraram como ótimas propostas para abordar conteúdos de química a partir das pesquisas desenvolvidas na Universidade, em especial, na área de fotoeletroquímica.__ABSTRACT This paper describes the development of a sensitized solar cell using juçara pulp and its adaptation for the classroom. In search of an improvement in the quality of teaching, basic education has been undergoing many changes. In this context, professionals in the field of chemistry have long sought ways to make the teaching and learning process in the area more attractive, seeking to combine the subjects discussed in the classroom with the student's daily life. Thus, the University assumes an important role in teacher training and seeks to improve basic education by sharing the knowledge that has been developed in the most diverse areas of knowledge, making it possible to take the research that is developed to the school. Thus, this work presents the development of a solar cell sensitized by juçara pulp and brings a proposal to adapt the system to address chemistry concepts in school in order to combine the work developed in the academy with the subjects of the student's daily life. To characterize the system, photoelectrochemical measurements were performed using a 36 W commercial Led lamp and a system to control the incidence of light. The photocurrent measurements pointed to the need to use an electron donor molecule in the electrolyte solution and, in addition, demonstrated the sensitization capacity of the juçara pulp compared to an electrode without sensitization. The open circuit potential measurements (-0.243 V in the presence of light and - 0.104 V in the absence of light) and electrochemical impedance spectroscopy in the absence and presence of light corroborate the viability of juçara pulp as a sensitizing dye in solar cells. With the adapted system, potential difference measurements were performed evaluating the influence of direct sunlight incidence. Potential values of 44.9 mV were obtained without the incidence of direct sunlight and 533 mV with the direct incidence of sunlight. The adapted system and the proposed didactic sequence were applied in a state school. Thus, the juçara pulp proved to be viable for use as a sensitizing dye in solar cells and the adapted system and the didactic sequence proved to be great proposals to address chemistry content from the research developed at the University, especially in the area of photoelectrochemistry.