Estudo e caracterização de células solares sensibilizadas por corantes

Abstract

Este trabalho teve como objetivo principal estudar diferentes classes de corantes orgânicos e compará-los ao complexo de Rutênio comercial, para aplicação em célula solar sensibilizada por corante. Os sensibilizadores estudados são esquaraínas, cianinas e compostos com anéis benzotiodiazol (BTD). Para avaliar a eficiência dos sensibilizadores, foram montadas e caracterizadas células solares, utilizando como semicondutor um filme mesoporoso de TiO2. As propriedades ópticas e estruturais dos sensibilizadores foram investigadas por espectroscopia UV-vis e de infravermelho. Os parâmetros elétricos e a eficiência dos dispositivos foram obtidos através de curvas de corrente versus potencial e medidas de Eficiência de Conversão de Fóton Incidente em Corrente (IPCE). Durante as análises observou-se que a presença de grupo funcional é fundamental para a obtenção de dispositivos eficientes, contudo foi observado que embora algumas moléculas se ancorem muito eficientemente a superfície do TiO2, o dispositivo não apresentou geração de fotocorrente. Este resultado mostra que além de uma adsorção eficiente, é necessário que exista um alinhamento dos níveis energéticos do par redox, corante e semicondutor de modo a permitir a transferência de elétrons.