Síntesis y evaluación de complejos de cobre (I/II) con ligandos polipiridínicos como mediadores redox en celdas solares sensibilizadas con tintes

Abstract

En las celdas solares sensibilizadas con tintes (DSSCs), el mediador redox en el electrolito permite la transferencia de cargas al regenerar las moléculas del tinte durante su operación. Se sintetizaron y caracterizaron espectroscópicamente los complejos de Cu(I) y Cu(II) de composición química Cu(dmdpp)2 1+/2+ (dmdpp = 2,9-dimetil-4,7-difenil-1,10-fenantrolina) como pares redox y se caracterizaron en las DSSC ensambladas. Los tintes orgánicos sensibilizantes D35, Y123 y Y123/XY1b se investigaron con el electrolito Cu(dmdpp)2 1+/2+, obteniéndose eficiencias de conversión de energía solar en eléctrica (PCE) de 1,57; 1,52 y 1,54 %, respectivamente (1000 W m-2 y AM 1.5G). Se encontró diferencia en la corriente de corto circuito obtenida mediante la integración de las eficiencias de conversión de fotones incidentes a corriente (IPCE) y las curvas corriente voltaje (J-V, 1 Sol), lo que podría deberse a las limitaciones en la difusión del par redox en la disolución por el mayor tamaño del ligando dmdpp. Las mediciones de fotovoltaje transiente permitieron obtener los tiempos de vida de los electrones, los cuales resultaron menores al usar el complejo Cu(dmdpp)2 1+/2+ con el tinte Y123 en comparación con los que tenían el tinte D35 y el tinte Y123/XY1b, justificando el menor voltaje de circuito abierto (VOC) obtenido para este tinte.