Caracterización de pigmentos extraídos de algas rojas de la Antártida para su posible uso en celdas solares del tipo DSSC

MICAELA DE BON; JOAQUIN HURTADO; PAULA ENCISO; MARÍA F. CERDÁ; FRANCO M. CABRERIZO

Montevideo

Encuentro; Primer Encuentro de Jóvenes Investigadores de Ciencia de Materiales; 2018

Las energías renovables son energíaslimpias que han cobrado mayor importancia en estos años, convirtiéndose en unfoco importante de investigación y desarrollo. Entre ellas, las celdas DSSC(dye-sensitized solar cell) o celdas de Graetzel, son una alternativainteresante frente a las celdas de silicio, logrando reducir costos defabricación y obteniendo una eficiencia considerable [1]. Estas celdas,sensibilizadas por colorantes, producen electricidad mediante un principiofotoelectroquímico, cambiando la energía lumínica en energía eléctrica. El objetivoprincipal de este trabajo es la extracción y caracterización del pigmentoresponsable del color rojo en algas provenientes de la Antártida. Estepigmento, ficoeritrina, tiene características particulares que lo hacen un buencandidato para ser usado en celdas DSSC. De acuerdo a estudios previosrealizados en nuestro laboratorio [2], la proteína ficoeritrina tiene unaexcelente capacidad de absorber la luz en la región visible del espectro sumadoa un potencial redox adecuado para ser usada como sensibilizador en celdas DSSCy una estructura química que permite su ?anclaje? al semiconductor delfotoelectrodo. La extracción de la ficoeritrina a partir de dos especies dealgas: Palmariadecipiens (P.decipiens) y Delesseria lancifolia (D. lancifolia), se realizó enmortero usando agua como solvente. Se filtró y centrifugó la muestraevaluándose, posteriormente, por espectrofotometría UV-visible. La purificaciónse realizó usando columna Sephadex G-25 M. Se siguió el proceso deseparación por cromatografía en capa delgada (TLC) utilizando placas de sílicay la mezcla butanol/acético (9/1) como fase móvil. Una vez purificado, serealizó su caracterización espectroscópica a través del análisis de matrices 3Dde excitación y emisión de fluorescencia. En el contexto de la celda elcromóforo debería presentar un rendimiento cuántico de fluorescencia (ΦF) bajo, lo que indicaríauna eficiencia de conversión de energía alta. Los resultados indican unaenergía de excitación (E0-0) de 2,17 y 2,15 eV para P. decipiens y D. lancifolia, respectivamente (Figura 1), así como un ΦF de 0,08 y 0,32,respectivamente. Comoconclusión podemos decir que se obtuvo un extracto puro de ficoeritrina concaracterísticas adecuadas para ser usado en celdas DSSC, y que D. Lancifolia es el que presenta unΦF mayor debido en parte al grado de pureza alcanzado.Por el contrario, para P. decipiens elvalore obtenido es menor y podría deberse a la presencia de otros cromóforos enla muestra que podrían intercambiar energía por el fenómeno de FRET.