Interactuando moléculas de tinte Ru(bpy) y semiconductor TiO en celdas solares sensibilizadas por tinte
Autores: Putthikorn, Sasipim; Tran-Duc, Thien; Thamwattana, Ngamta; Hill, James M.; Baowan, Duangkamon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Interactuando moléculas de tinte Ru(bpy) y semiconductor TiO en celdas solares sensibilizadas por tinte
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Energía solar
Combustibles fósiles
Células solares
Células solares sensibilizadas por colorantes
Eficiencia de conversión de energía
Moléculas de colorante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La energía solar es una fuente alternativa de energía que puede usarse para reemplazar los combustibles fósiles. Se han desarrollado varios tipos de células solares para aprovechar este suministro aparentemente interminable de energía, lo que ha llevado a la construcción de dispositivos de células solares, como las células solares sensibilizadas por colorantes. Un factor importante que afecta la eficiencia de conversión de energía de las células solares sensibilizadas por colorantes es la distribución de las moléculas de colorante dentro del semiconductor poroso (TiO). En este documento, formulamos un modelo continuo para la interacción entre la molécula de colorante Tris(2,2-bipiridilo)rutenio(II) (Ru(bpy)) y el dióxido de titanio (TiO) semiconductor. Obtenemos la posición de equilibrio en la posición de energía mínima entre las moléculas de colorante y entre el colorante y la estructura nanoporosa de TiO. Nuestro resultado principal es una expresión analítica para la energía de las dos moléculas en función de sus tamaños. También demostramos que la energía de interacción obtenida utilizando el modelo continuo está en estrecha concordancia con las simulaciones de dinámica molecular.
Descripción
La energía solar es una fuente alternativa de energía que puede usarse para reemplazar los combustibles fósiles. Se han desarrollado varios tipos de células solares para aprovechar este suministro aparentemente interminable de energía, lo que ha llevado a la construcción de dispositivos de células solares, como las células solares sensibilizadas por colorantes. Un factor importante que afecta la eficiencia de conversión de energía de las células solares sensibilizadas por colorantes es la distribución de las moléculas de colorante dentro del semiconductor poroso (TiO). En este documento, formulamos un modelo continuo para la interacción entre la molécula de colorante Tris(2,2-bipiridilo)rutenio(II) (Ru(bpy)) y el dióxido de titanio (TiO) semiconductor. Obtenemos la posición de equilibrio en la posición de energía mínima entre las moléculas de colorante y entre el colorante y la estructura nanoporosa de TiO. Nuestro resultado principal es una expresión analítica para la energía de las dos moléculas en función de sus tamaños. También demostramos que la energía de interacción obtenida utilizando el modelo continuo está en estrecha concordancia con las simulaciones de dinámica molecular.