Proceso de captación de energía solar

Como explica el investigador, dado que el proceso clave en el funcionamiento de las celdas DSSC consiste en la inyección de electrones desde un estado excitado del colorante hacia la banda de conducción del semiconductor, es fundamental una completa compresión de dicho proceso para optimizar el funcionamiento de la celda.

En este sentido, los objetivos del proyecto consisten en realizar un estudio sistemático del proceso, que permita analizar, racionalizar y optimizar el proceso de excitación fotónica del pigmento y su posterior transferencia electrónica a la superficie. Se trata, por tanto, “de comprender cómo diferentes colorantes o variaciones sobre la estructura atómica de una familia dada de pigmentos, pueden afectar al mecanismo”.

Metodología

La metodología que emplearán los científicos está basada en cálculos teóricos químico-cuánticos: determinación de estructuras moleculares, energías de excitación electrónica y análisis de la estructura de bandas del sólido, entre otras. Dichos métodos hacen uso de la teoría de funcional de la densidad (DFT) y pueden ser aplicados tanto a moléculas aisladas o a sistemas periódicos como la superficie de un sólido cristalino, estando especialmente adaptados para el cálculo de propiedades en estado sólido a nivel atómico. “La absorción de radiación por parte del fotosensibilizador o pigmento sería estudiada mediante la formulación dependiente del tiempo de la DFT, que es capaz de reproducir de forma aceptable tanto la energía de las transiciones electrónicas, como su intensidad”, explica el investigador.