Comparación de eficiencias energéticas de ensamblados fotovoltaicos de TiO2 nanoestructurado con diferentes fotosensibilizadores

Abstract

En esta Tesis de Doctorado se trabajó sobre diferentes fotosensibilizadores para su uso en celdas solares sensibilizadas con pigmentos (DSSC). Estos dispositivos son celdas electroquímicas que imitan el proceso natural de fotosíntesis, utilizando pigmentos orgánicos que captan la luz incidente y provocan una separación de cargas, seguida por un flujo de electrones, representando una forma alternativa de generación de energía fotovoltaica a bajo costo.En particular, en este trabajo de investigación se estudiaron tres pigmentos naturales diferentes: las antocianinas provenientes de la flor del ceibo, la proteína ficocianina proveniente del alga Spirulina spp y la proteína ficoeritrina proveniente de algas rojas antárticas.Se llevaron adelante procesos de extracción y purificación de los pigmentos a través de cromatografía de exclusión molecular y fase reversa con columnas C18, así como también su caracterización por espectrofotometría UV-visible, espectroscopía de fluorescencia, voltamperometría cíclica y estudios de estabilidad frente a distintos parámetros. Además, se realizaron medidas en microbalanza de cuarzo para determinar la adsorción de los pigmentos al semiconductor de la celda.Por último, se armaron celdas con los distintos fotosensibilizadores y en diferentes condiciones, evaluando su funcionamiento a través de perfiles J vs E y estudios de espectroscopía de impedancia electroquímica para determinar parámetros fotovoltaicos, utilizando un simulador solar.Destacar que varios de estos estudios fueron posibles gracias a la cooperación con el Instituto Tecnológico de Chascomús (Argentina), el Karlsruher Institute fr Technologie (Alemania) y la école Politechnique Fédérale de Lausanne (Suiza).