martes, 16 de marzo de 2010

Celda Solar Graetzel

Celda Solar Graetzel

Células de pigmento fotosensible o células Grätzel.
La celda solar Graetzel también conocida como célula solar sensibilizada por colorante produce electricidad mediante un principio foto-electro-químico, cambiando la energía luminosa en energía eléctrica. Se trata de una aplicación de la Biónica, cuya función también se denomina celda electroquimica de color.

Construcción 

Artículo principal: Electrónica impresa
La celda fue inventada por Michael Graetzel en 1991 (EPFL, Lausana, Suiza), pudiendo ser construida con materiales de bajo costo y con un proceso de fabricación extremadamente simple. La estructura de la celda consiste de dos electrodos planos (electrodo compuesto y simple) y un tinte que genera electrones al contacto con la luz. El electrodo simple es básicamente un vidrio eléctricamente conductor. El electrodo compuesto está construido de nanocristales de dióxido de titanio (nc-TiO2) depositado en vidrio conductor. El valor típico de la distancia entre los electrones es de 20 - 40 µm. Ambos electrodos constan de una superficie interna eléctricamente conductora (ej. FTO - Fluorine doped TinOxide;F:SnO2), cuyo espesor típico es de 0,5 µm.

Principio 

La luz solar pasa a través del electrodo simple, y el tinte impregnado en el electrodo compuesto absorbe la luz. Cuando una molécula del tinte absorbe la luz, un electrón pasa a tener un estado excitado y puede saltar desde el tinte a la banda de conducción del TiO2. En el electrodo compuesto, el electrón se difunde desde el TiO2 hacia el vidrio conductor. Desde allí, el electrón es llevado mediante un cable conductor hacia el electrodo simple.
Después de haber perdido un electrón la molécula del tinte se encuentra oxidada, es decir, tiene un electrón menos que antes. La molécula del tinte recupera su estado inicial cuando el electrón es reinyectado a través del electrodo simple. De esta manera el proceso se transforma en un ciclo que genera una corriente eléctrica.




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