Aplicación de ZnO nanoestructurado en electrodos de celdas solares tipo DSSC: Fabricación y caracterización.

VEGA, NADIA CELESTE; SALOMÓN, FERNANDO F.; KATZ, NÉSTOR; COMEDI DAVID

San Carlos de Bariloche, Bariloche, Río Negro, Argentina

Congreso; 107° Reunión Anual de Física Argentina, RAFA 2022; 2022

RAFA Seccional Bariloche

La búsqueda de nuevos materiales para su aplicación en dispositivos eficientes de conversiónde energía renovable motivó al desarrollo de este trabajo, donde se proponeel diseño y fabricación de nuevas nanoestructuras semiconductoras, cuya posteriorsensibilización superficial con complejos de Ru, los lleve a poder ser aplicados comoelectrodo y capa trasportadora de electrones en celdas solares híbridas como las deltipo DSSCs (?dye-sensitized solar cells?). El semiconductor estudiado es el ZnO, conun gap ancho de 3.37 eV y con importantes propiedades optoeléctricas [1-3]. Su absorciónen el UV, su versatilidad y la facilidad de obtenerlo en forma nanoestructuradalograron que este material sea un candidato promisorio para remplazar al TiO2 en lafabricación de celdas solares tipo DSCs [4,5]. En particular, en este trabajo se detallael crecimiento de ZnO sobre FTO de dos maneras: como nanohilos (obtenidos pormétodo hidrotermal) y como film de nanopartículas (depositadas por técnica Dr. Blade),además, su posterior caracterización morfológica, óptica y eléctrica. Finalmente,estas muestras semiconductoras son sensibilizadas por nuevos complejos bipiridínicosde Ru(II), con propiedades fisicoquímicas apropiadas para su uso como sensibilizantesde este ZnO nanoestructurado en celdas solares del tipo DSSC, y se procede conla fabricación de celdas solares DSSC donde el ZnO sensibilizado hace de electrodo,sustrato de FTO/vidrio revestido con una capa de platino es el contra electrodo yun electrolito de la cupla KI/I2 es el material que va entre electrodos. Estas celdasfueron caracterizadas mediante curvas IV bajo iluminación de1sol, a partir de lo cualse obtiene la eficiencia de las mismas.Referencias: [1] Nadia C.Vega, O. Marin, E. Tosi, G. Grinblat, E. Mosquera, M. Moreno,M. Tirado, D. Comedi. Nanotechnology, 28 (27) 275702, IOP Publishing, Londres,UK, 2017. [2] Nadia C. Vega; Monica Tirado, David Comedi; Andres Rodriguez;Tomas Rodriguez; Gareth M. Hughes; Chris R. M. Grovenor; Fernando Audebert. MaterialsResearch 16, 597, 2013. [3] Nadia C. Vega, R. Wallar, J. Caram, G. Grinblat,M. Tirado, R.R. LaPierre, D. Comedi, Nanotechnology, Vol 23, Nro. 27, 275602. IOPPublishing, London, UK, 2012. [4] Nadia C. Vega, Juan H Mecchia Ortiz, M Tirado,Néstor E. Katz and D Comedi. Mater. Res. Express 5 075020, IOP Publishing,Londres, UK, 2018. [5] Juan H. Mecchia Ortiz, Nadia Vega, David Comedi, MónicaTirado, Isabel Romero, Xavier Fontrodona, Teodor Parella, F. Eduardo Morán Vieyra,Claudio D. Borsarelli, Néstor E. Katz. Inorganic Chemistry, 52, 4950-4962, Ed. WilliamB. Tolman (ACS), Washington DC, USA, 2013.