Celdas solares basadas en películas de dióxido de titanio sensibilizado y modificado con óxido de aluminio

Abstract

Las celdas solares sensibilizadas fueron preparadas empleando películas fabricadas a partir de nanopartículas de dióxido de titanio comercial modificado con oxido de aluminio y sensibilizado con un colorante. Para obtener el óxido de aluminio en la película del semiconductor se mezcló una determinada sal de aluminio con polvo de dióxido de titanio nanocristalino en agua hasta obtener una mezcla homogénea, la mezcla resultante se depositó por el método del doctor blading sobre un sustrato conductor y se sometió a una presión de 600 kg/cm2 para conseguir el contacto eléctrico entre las nanopartículas del semiconductor así como de la película al sustrato. Se estudio la influencia en la eficiencia fotométrica y la conversión foto incidente- corriente de la mezcla de dos tipos de sales de aluminio empleadas a diferentes concentraciones con TiO2. Utilizando nitrato de aluminio en la preparación de la mezcla se obtuvo un incremento en la eficiencia de la celda solar comparada con una celda con TiO2 solo, además se observó que la eficiencia de foto conversión fue de 80 % para una longitud de onda de 550 nm y de 35 % para una longitud de onda de 700 nm. El contenido de aluminio de las celdas solares se determinó usando la técnica cualitativa de activación neutrónica. Se obtuvo una correlación directa entre la cantidad de sal de aluminio añadida al dióxido de titanio nanocristalino y la cantidad de aluminio en la celda. Las medidas de espectroscopia de foto corriente con intensidad modulada y carga extraída determinaron que la adición del óxido de aluminio en las celdas solares origina un incremento del tiempo de transporte del electrón y del tiempo de vida del electrón, esto generado por un cambio en la banda de conducción del semiconductor hacia valores más positivos que los iniciales.