Producción de nanopartículas de dióxido de titanio por molienda húmeda: caracterización y aplicación a celdas solares sensibilizadas con colorante

Abstract

En los últimos años la aplicabilidad de la molienda mecánica ha sido extendida a procesos de producción de partículas de tamaño más fino, y es considerada ahora como una de las técnicas “top-down” para la obtención de nanopartículas. El presente trabajo de tesis se valió de esta técnica para producir nanopartículas de dióxido de titanio (Ti02) a partir de un polvo comercial de anatasa sin la necesidad de recurrir a compuestos precursores de elevados costos como en el caso de los procesos químicos. Los procesos de molienda se llevaron a cabo previa preparación de una suspensión en agua destilada del polvo a moler para luego atravesar la cámara de molienda en permanente recirculación. Se analizó el efecto de los parámetros de molienda tales como la concentración de polvo de Ti02l la concentración de agente dispersante y la velocidad de agitación dentro de la cámara de molienda; se identificaron también los valores óptimos de estos parámetros con respecto a los resultados de las caracterizaciones realizadas. Los patrones de difracción de Rayos X fueron analizados por el método de refinamiento Rietveld lo que arrojo valores de tamaño de grano de hasta 81 nm. Se examino el tamaño de las partículas con ayuda de micrografías SEM las cuales identificaron tamaños de medios de hasta 86.5nm.

Los polvos de T¡02 obtenidos por la molienda se utilizaron luego en la fabricación de celdas solares sensibilizadas con colorante con el propósito de investigar el aporte que pueden darle a estos dispositivos. La caracterización fotovoltaica de las celdas solares fabricadas verificó que los polvos producidos con el agente dispersante fueron los que lograron las mejores eficiencias, siendo la más alta de 0.94%. La corriente producida por las celdas resultó ser muy baja a diferencia de los voltajes que arrojaron valores aceptables de hasta 0.81V.