Estudios de tiempos de transporte en Celdas Solares sensibilizadas de Dióxido de Titanio dopadas con Aluminio (III)

Abstract

Celdas solares nanocristalinas del tipo Gratzel fueron preparadas empleando películas fabricadas a partir de dióxido de titanio comercial que fue modificado con óxido de aluminio y sensibilizado con colorante. Las películas nanocristalinas de TiO2 modificadas con Al+3 fueron obtenidas a partir de una suspensión de TiO2 conteniendo una pequeña cantidad de nitrato de aluminio sobre un substrato de vidrio conductor, seguido por secado, compresión y finalmente sinterizado a 530ºC. Los electrodos preparados con las nanopartículas de TiO2 con menos de 0,3 % en peso de óxido de aluminio con respecto al TiO2 mejoran la eficiencia de la celda solar sensibilizada. Esta cantidad corresponde a menos de una monocapa de óxido de aluminio, los iones de aluminio que se encuentran sobre la superficie del dióxido de titanio afectan a la celda solar de diferentes maneras: cambia la posición de los potenciales de la banda de conducción, incrementa el tiempo de vida del electrón y hacen que el tiempo de transporte del electrón sea mucho más lento debido a la presencia de los iones de aluminio que se encuentran entre las partículas de TiO2.

Gratzel nanocrystalline solar cells were prepared using dye sensitized titanium dioxide films made from commercial powder and modified with aluminum oxide. Nanocrystalline TiO2 films, surface modified with Al3+, were manufactured by depositing a TiO2 suspension containing small amounts of aluminum nitrate onto conducting glass substrates, followed by drying, compression, and finally heating to 530 ºC. Electrodes prepared with TiO2 nanoparticles coated with Iess than 0.3 wt % aluminum oxide with respect to TiO2 improved the efficiency of the dye sensitized solar cell. This amount corresponds to less than a monolayer of aluminum oxide. The aluminum ion surface treatment affects the solar cell in different ways: the potential of the conduction band is shifted, the electron lifetime is increased, and the electron transport is slower when aluminum ions are present between interconnected TiO2 particles.