Resumen

Las nanopartículas de óxido metálico preparadas por vía biológica utilizando partes de plantas verdes como plantilla son respetuosas con el medio ambiente y dan mejores resultados que los métodos convencionales. El presente estudio se centra en la biosíntesis y caracterización de NPs de TiO2 utilizando extracto de raíz de Kniphofia schemperi para células solares sensibilizadas con colorantes. Las NPs de TiO2 se sintetizaron utilizando tetra butóxido de titanio 0,25 M en presencia de extracto de raíz de Kniphofia schemperi con las proporciones de volumen. Los resultados del análisis revelaron que las NPs de TiO2 sintetizadas eran térmicamente estables por encima de 500°C y presentaban una morfología esférica, con un tamaño cristalino medio de 11,7, 8,3 y 8,6 nm, y una energía de banda prohibida de 3,35 eV, 3,33 eV y 3,36 eV, respectivamente, para las NPs de TiO2 preparadas con las relaciones de volumen de 2 :3, 1 :1 y 3 : 2. Las NPs de TiO2 biosintetizadas se utilizaron como fotoánodos en células solares sensibilizadas por colorante (un dispositivo utilizado para convertir la luz absorbida en electricidad). Se fabricaron células solares utilizando raíces de Kniphofia schemperi como sensibilizador en presencia de NPs de TiO2 biosintetizadas en proporciones de volumen de (2 : 3, 1 : 1, y 3 : 2), que mostraron una eficiencia de conversión de potencia de 0,039%, 0,117%, y 1,3%. El análisis de la eficiencia de conversión de fotón incidente en corriente (IPCE) utilizando fotoelectrodos de TiO2 (2 : 3, 1 : 1, y 3 : 2) mostró un 6,64%, 2,66%, y 18%. Entre las diferentes relaciones de volumen de TiO2 biosintetizadas, las NPs de TiO2 (3 : 2) mostraron una eficiencia de célula solar y un valor de IPCE relativamente máximos debido a su forma esférica uniforme que permite absorber grandes moléculas de colorante en su superficie, y este interno mejora la eficiencia del dispositivo.

• Materias:Energía solar Termodinámica Energía limpia Biofotónica Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Thermodynamics Clean energy Biophotonics Photoelectric effect
• Palabras claves:tio2 nps, kniphofia schemperi, extracto de raíz, células solares, relaciones de volumen, m tetra butóxido de titanio, máxima eficacia de las células solares, tio2 nps biosintetizado, nanopartículas de óxido metálico, dispositivos de células solares
• Keywords:tio2 nps, kniphofia schemperi, root extract, solar cells, volume ratios, m titanium tetra butoxide, maximum solar cell efficiency, biosynthesized tio2 nps, metal oxide nanoparticles, solar cell devices