Preparación y caracterización de celdas solares nanoestructuradas basadas en colorantes orgánicos

Abstract

Se prepararon celdas solares sensibilizadas por colorantes orgánicos (CSSCO) utilizando dióxido de titanio nanoporoso, colorante de rutenio y electrolitos basados en LiI o NaI y triioduro, utilizando técnicas corrientes de sinterización a bajas temperaturas y prescindiendo de procesos en alto vacío. Las caracterizaciones eléctricas de estas celdas arrojan eficiencias de hasta 4 % con densidades de corriente de cortocircuito de hasta 10 mA/cm² y tensiones de vacío de hasta 850 mV que dependen del espesor de la capa de dióxido de titanio nanoporoso. Mediante modelado simple se detectó un limitante considerable del rendimiento en la resistencia serie de las celdas. En un rango que cubre un orden de magnitud de la concentración de triioduro, no se detectaron cambios importantes en el factor de idealidad y la tensión de circuito abierto de las celdas.

Solar cells based on organic dyes were prepared using nanoporous titanium dioxide, ruthenium dye and electrolytes based on LiI, NaI and threeiodide, by sintering at low temperatures and avoiding high vacuum processes. The electrical characterizations of the prepared cells yield efficiencies of up to 4 %, short circuit current densities of up to 10 mA/cm² and open circuit voltages of up to 850 mV, depending on the thickness of the nanoporous titanium dioxide layer. Using a simple model, the series resistance of the cells was found to be a major efficiency–limiting factor. Varying an order of magnitude in the threeiodide concentrations does not imply significant changes in diode ideality or in the open circuit voltage.