Electroquimica y fotoelectroquimica de celdas solares organicas

Abstract

En los últimos años se han diseñado, sintetizado y estudiado un número considerable de estructuras orgánicas para ser utilizadas en la sensibilización espectral de óxidos semiconductores de ancho band-gap. El propósito del presente trabajo de tesis es estudiar las propiedades electro y fotoeleetroquímicas de sistemas supramoleculares, los cuales están íntimamente relacionados a los procesos que ocurren en la fotosíntesis natural Para esto se utilizó una serie de porfirinas con distintos metales centrales, diadas porfirina- porfirina y porfírina-fulereno. Estas moléculas poseen diferentes energías de estados singletes. rendimientos cuánticos de fl uorescencia y propiedades redox. El aumento en generación de fotocorrientes de la diada porlirina-porfirina con respecto a las unidades por separado se interpretó en términos de transferencia de electrones intramolecular y la orientación preferencial sobre los electrodos, la cual disminuye el proceso de recombinación de cargas. El rendimiento de fotocorriente obtenido con las porfirinas metalizadas demostró incrementarse a medida que el potencial de oxidación del estado fundamental se torna mas anódico, el cual concuerda con la observación de que la cinética de recombinación de cargas decrece con el aumento en la fuerza directriz para este proceso Se observó un aumento en la generación de efectos fotoeléctricos en las diadas porfirinaZn(11)-fulereno y porfirinaZn(II)-fulereno respecto a los monómeros por separado, debido a que estas son capaces de formar estados de separación de cargas fotoinducidos, contrariamente al caso de porfirinaPd(II)-fulereno. Los efectos anteriormente mencionados pueden ser explotados como elementos de diseño en el desarrollo de nuevos y mejores sensibilizadores para celdas solares de alta eficiencia utilizando porfirinas y colorantes relacionados.