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Design of a Free-Ruthenium In2S3 Crystalline Photosensitized Solar CellDiseño de una célula solar fotosensibilizada cristalina de rutenio libre In2S3

Resumen

Se evaluó un nuevo tipo de material colorante de estado sólido a base de sulfuro, sensible a la radiación visible, como posible sustituto de los colorantes comerciales de complejo de rutenio en un conjunto de célula solar sensibilizada por colorante (DSSC). Se cultivaron cristales de In2S3 en la superficie de la capa de bloqueo inferior de TiO2 como material colorante de estado sólido. La microscopía electrónica de barrido del In2S3 reveló una forma de lámina conectada en 3D de tamaño microscópico, que se confirmó mediante difracción de rayos X como una estructura beta. La eficiencia de las células solares sensibilizadas por colorante ensambladas con una capa cultivada con In2S3 aumentó al aumentar las concentraciones molares de In2S3 hasta 0,05 M (1,02%), pero disminuyó a concentraciones superiores a 0,6~0,8%. Esto sugiere que el In2S3 cristalino actúa como un colorante sensibilizado a la radiación visible, pero la densidad de corriente de cortocircuito es demasiado baja en comparación con el colorante de rutenio disponible comercialmente. Esto sugiere que los cristales de In2S3 no crecieron densamente, sino que lo hicieron en masa con grandes poros, lo que dio lugar a una menor cantidad de In2S3 por unidad de superficie. Se observaron dos curvas IPCE, que se asignaron a TiO2 y a In2S3, lo que significa que las superficies de TiO2 estaban completamente cubiertas de cristales de In2S3. La exposición del TiO2 acaba provocando una reacción con los electrolitos, lo que se traduce en una menor eficiencia cuántica.

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