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The Function of TiO2 with Respect to Sensitizer Stability in Nanocrystalline Dye Solar CellsLa función del TiO2 con respecto a la estabilidad del sensibilizador en las células solares nanocristalinas de colorantes

Resumen

Se han ensayado tintes de composición característicamente diferente con respecto a la estabilidad a largo plazo en células estandarizadas sensibilizadas al tinte en funcionamiento durante un periodo de tiempo de hasta 3600 horas. La iluminación solar selectiva, el uso de filtros graduados y la obtención de imágenes de las fotocorrientes revelaron que la degradación está vinculada a la densidad de la fotocorriente pasada. Se observó degradación fotoelectroquímica con todos los sensibilizadores investigados. La sensibilización fue menos eficaz y los sensibilizadores fueron menos fotoestables con el ZnO nanoestructurado en comparación con el TiO2 nanoestructurado. El mejor rendimiento se confirmó para cis-RuII(dcbpyH2)2(NCS)2 sobre TiO2. Sin embargo, fue entre 7 y 10 veces menos estable en otras condiciones idénticas sobre ZnO. La estabilidad se ve favorecida por el anclaje del carboxilato y la transferencia de electrones centrada en el metal. En presencia de TiO2, se ve reforzada por la formación de un complejo estabilizador de transferencia de carga entre el colorante Ru oxidado y los estados Ti3 interfaciales de back-bonding. Se considera que ésta es la razón principal del uso actual de los caros complejos de Ru en combinación con TiO2. La química local de la superficie del TiO2 nanocristalino resultó ser un factor crucial para la estabilidad del sensibilizador y requiere más investigación.

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