Estudio de colorantes naturales en aplicaciones de celdas solares

Paula Aschenbrenner, Simon Hertlein, Carlos Villanueva, Tomás Rada

Resumen


La energía solar es una de las más promisorias fuentes de energía en el Caribe en las próximas décadas debido a la alta radiación solar y a que se mantiene muy constante durante la mayor parte del año. Sin embargo, hasta ahora este potencial no se usa debido a los altos costos de las celdas solares, cuya comercialización está principalmente dominada por costosas celdas basadas en silicio. Una alternativa prometedora son las celdas solares sensibilizadas con colorantes (DSSC, por sus siglas en inglés) basadas en dióxido de titanio (TiO2), las cuales han generado bastante interés en los últimos años. Así, el objetivo del presente estudio fue analizar y optimizar el desempeño de las DSSC dependiendo de su preparación y condiciones de iluminación. Por ello se usaron cinco colorantes naturales diferentes extraídos de frutas y vegetales, tales como: Achiote, Agraz, Corozo, Mora y Remolacha. Estos colorantes fueron caracterizados usando un espectrofotómetro en ultravioleta y visible, y usados como sensibilizadores en la fabricación de las DSSC. En el proceso de optimización se cambiaron varias condiciones y parámetros. En ello se encontró que además de los colorantes usados, los grosores de las capas del TiO2 y los procedimientos de preparación de la solución colorante tienen un impacto directo en la eficiencia de las celdas. Finalmente, se encontró que las celdas con las mejores eficiencias fueron las de Achiote, cuya eficiencia alcanzó el 0,21% bajo iluminación directa del sol y de 0,075% de eficiencia cuando fue iluminada con una lámpara halógena. Este estudió se desarrolló en el contexto de intercambios académicos en la Universidad del Norte con el apoyo del DAAD a través del programa RISE.

Palabras clave


celdas solares; colorantes naturales; TiO2

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DOI: http://dx.doi.org/10.21830/19006586.172

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