SIMULACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CARGA EN CELDAS SOLARES SENSIBILIZADAS POR COLORANTES

DALMA M. MARQUES; CRISTIÁN G. SÁNCHEZ; MARÍA BELÉN OVIEDO

Carlos Paz

Congreso; XX Congreso de Fisicoquímica y química inorgánica; 2017

Las celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSSCs, por sus siglas en inglés) son una tecnología atractiva para la conversión de energía solar, sus ventajas incluyen su bajo costo de manufactura y fácil fabricación. Su funcionamiento involucra la fotoexcitación de un colorante adsorbido sobre un semiconductor nanoestructurado y su posterior relajación ultra-rápida (en tiempos del orden de femtosegundos) por transferencia de carga al semiconductor. Estas cargas son eventualmente recogidas por un electrodo y el estado redox del colorante es restaurado por especies presentes en la solución que son regeneradas en el cátodo.En trabajos previos hemos desarrollado un método de cálculo que permite la descripción dinámica del proceso de transferencia de carga colorante-TiO2 [1-4]. Se utiliza un modelo de tight-binding basado en la teoría del funcional de la densidad para la descripción de la estructura electrónica del sistema bajo la acción de campos electromagnéticos dependientes del tiempo. En base a estas simulaciones se desarrolló un protocolo que permite predecir el mecanismo de transferencia de carga (directa o indirecta) del colorante al semiconductor y si la transferencia es de huecos o electrones a una determinada energía de iluminación [1].En este trabajo presentamos resultados de la dinámica de la transferencia de carga explorando un rango de frecuencias para cada uno de los colorantes analizados, de manera de determinar cuales son las energía en las que la transferencia de carga es más eficiente. Se utilizan estos resultados para explorar la eficiencia global bajo iluminación solar.