Resumen

Esta investigación se centra en la fabricación de células solares sensibilizadas por colorantes basadas en un fotoánodo de nanocompuesto de nanotubos de carbono y dióxido de titanio (CNT/TiO2) sintetizado mediante el método sol-gel catalizado por ácido. Los resultados muestran la mejora de las propiedades químicas y eléctricas de las células solares recocidas a diferentes temperaturas. La solución coloidal CNT/TiO2 se sintetizó utilizando tetraisopropóxido de titanio y solución CNT/2-propanol. Las películas finas se cortaron con cuchilla sobre un vidrio de óxido de flúor y estaño antes de ser recocidas a 550, 650 y 750°C. Las imágenes morfológicas obtenidas por microscopía electrónica de barrido de emisión de campo muestran que las películas finas se distribuyeron homogéneamente y mantuvieron sus estructuras esféricas. Los patrones de difracción de rayos X muestran que las películas estaban formadas por fases de anatasa y rutilo con grandes tamaños de cristalito debido al incremento de temperatura. El análisis de microscopía de fuerza atómica presenta la rugosidad de la película delgada en términos de rugosidad cuadrática media. El rendimiento fotovoltaico se analizó mediante la curva IV y la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). Las películas delgadas recocidas a 750°C presentaron la mayor eficiencia de conversión energética con un 5,23%. El análisis EIS estimó los valores del tiempo de vida efectivo de los electrones ( τ eff ), el coeficiente de difusión efectiva de los electrones, la difusión efectiva de los electrones ( L n ) y la constante de velocidad de recombinación efectiva ( k eff ). Un τ eff grande, un k eff pequeño y un L n más largo pueden mejorar la eficiencia del rendimiento fotovoltaico.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Electrodos Nanoestructuras Biopelículas
• Subjects:Solar energy Photochemistry Electrodes Nanostructures Biofilms
• Palabras claves:películas delgadas, análisis por microscopía de fuerza atómica, coeficiente efectivo de difusión de electrones, vidrio de óxido de flúor y estaño, mayor eficiencia de conversión de energía, difusión efectiva de electrones, tiempo efectivo de vida de los electrones, tasa efectiva de recombinación, espectroscopía de impedancia electroquímica, grandes tamaños de cristalitos
• Keywords:thin films, atomic force microscopy analysis, effective electron diffusion coefficient, fluorine tin oxide glass, highest energy conversion efficiency, effective electron diffusion, effective electron lifetime, effective recombination rate, electrochemical impedance spectroscopy, large crystallite sizes