Resumen

Proponemos un procedimiento numérico consistente en un modelo físico simplificado y un método numérico con el objetivo de optimizar los parámetros de rendimiento de las células solares sensibilizadas por colorante (DSSCs). Calculamos la tasa real de fotones absorbidos (en el rango espectral del colorante) Grealx introduciendo un factor β<1 para simplificar la absorción y reflexión de la luz en el electrodo TCO. Consideramos que el transporte eléctrico es puramente difusivo y que el proceso de recombinación sólo se produce entre electrones de la banda de conducción del TiO2 y aniones del electrolito. El método numérico utilizado permite resolver el sistema de ecuaciones diferenciales resultante del modelo físico. Aplicamos el procedimiento numérico propuesto a una DSSC clásica basada en colorante de Rutenio con el fin de validarlo. Para ello, simulamos las características J-V y calculamos los principales parámetros: densidad de corriente de cortocircuito Jsc, tensión en circuito abierto Voc, factor de llenado FF y eficiencia de conversión de potencia η. Analizamos la influencia de la naturaleza del semiconductor (TiO2) y del colorante, así como la influencia de diferentes parámetros tecnológicos en los parámetros de rendimiento de las DSSCs. Los resultados obtenidos muestran que el procedimiento numérico propuesto es adecuado para desarrollar una plataforma de simulación numérica que permita mejorar el rendimiento de las DSSCs mediante la elección de los parámetros óptimos.

• Materias:Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Nanomateriales Nanosensores
• Subjects:Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Nanomaterials Nanosensors
• Palabras claves:procedimiento numérico, colorante, parámetros de rendimiento, tensión en circuito abierto voc, banda de conducción tio2, densidad de corriente jsc, diferentes parámetros tecnológicos, factor de llenado ff, plataforma de simulación numérica, eficiencia de conversión de potencia
• Keywords:numerical procedure, dye, performance parameters, open circuit voltage voc, tio2 conduction band, current density jsc, different technological parameters, fill factor ff, numerical simulation platform, power conversion efficiency