Influência da intensidade de irradiação sobre as características elétricas de células solares sensibilizadas por corante

Abstract

As células solares sensibilizadas por corante são dispositivos fotovoltaicos que, apesar de serem novas no mercado mundial, apresentam eficiências de conversão comparáveis com as tradicionais células de silício, indicando sua capacidade para substituí-las em um prazo não muito distante. Entretanto, devido à idade relativamente nova desta classe de dispositivos, muitas propriedades ainda não são plenamente conhecidas e necessitam de mais investigações. É com este objetivo que este trabalho realiza o estudo das propriedades elétricas de células solares sensibilizadas por corante em função da intensidade de radiação utilizada para iluminação do dispositivo. O eletrodo de trabalho da célula foi construído com a deposição de TiO2 sobre uma lâmina de FTO por meio da técnica Doctor Blade. O corante de rutênio foi incorporado por meio da imersão do eletrodo em solução de álcool anidro por 24 horas. O contra eletrodo foi produzido com um substrato de titânio recoberto por uma camada de platina. A selagem foi realizada com um filme termoplástico, e a célula foi finalizada com a injeção da solução eletrolítica A obtenção das curvas de corrente e tensão elétrica foi realizada manualmente com um potenciômetro, amperímetro, voltímetro e uma lâmpada de vapor metálico As curvas foram medidas com a lâmpada posicionada em diversas distâncias da célula . A densidade de potência da radiação emitida pela lâmpada foi medida em cada uma destas distâncias com auxílio de um calorímetro. Os dados mostram que, em distâncias menores, a potência de saída da célula é maior; entretanto, as curvas obtidas se tornam mais lineares, indicando a ineficiência do dispositivo naquele regime de operação. A redução da distância aumenta a produção de fotoelétrons e a corrente de saída; porém, a corrente escura aumenta proporcionalmente, o que explica o comportamento linear da curva. Em distâncias maiores, a curva se aproxima do perfil em L, indicando a redução da corrente escura.