ecología





Celdas solares a partir de colorantes vegetal


Integrantes: Dannery Barraza
Eduardo Guerrero
Francisca Moyano
Macarena Sulantay


Resumen investigación







¿ Que les motivo a investigar?

Encontrar una energía renovable que sea confiable y limpia. La contaminación es un factor que estapresente en el planeta esta en casi todas la acciones de las personas . Con este proyecto queremos ayudar a nuestro entorno ya que mientras menos energía gastemos menos contaminamos directa o indirectamente y también queremos demostrar lo inofensivas que son las celdas solares en el medio ambiente y que ayuda a disminuir los gastos y a incrementar la independencia de los suministros tradicionales.¿En que beneficia el sol en nuestro trabajo?¿porque es importante el uso de clorofila?
La energía del sol se recoge en celdas solare y se convierte en electricidad basándose en la aplicación del efecto fotovoltaico , que se produce al inducir la luz sobre unos materiales semiconductores , lo que genera un flujo de electrones en el interior del material este puede ser aprovechados paradiferentes usos.
La clorofila natural será utilizada por los vegetales verdes ( en este caso la hoja) para transformar la luz en energía por medio de la fotosíntesis.














Antecedentes
   La conversión de la energía solar en eléctrica tiene sus antecedentes en los semiconductores, cuando se empezaron a fabricar se observó que si estos eran expuestos a la luz se generaba unapequeña corriente eléctrica. Estos se construían sobre un soporte de Silicio ó Germanio y de dos tipos según un material dopado en la matriz silícica o germánica, los de material tipo n que tenían un electrón en exceso con respecto al estado estable de la estructura electrónica de silicio Grupo VA y los de material p con un electrón menos que la estructura electrónica de la matriz silícica Grupo IIIA.Si bien dichos materiales son utilizados para la transformación de la energía solar en eléctrica, presentan la desventaja que el costo de procesamiento es muy alto, lo que los hace poco competitivos.
En la época de los años 90’s un científico alemán Michael Graetzel invento una pila solar que a diferencia de las tradicionales no era construida con semiconductores basados en silicio y Germanio yademás emulaba el proceso de la fotosíntesis hacia formas eléctricas. Su idea consistió en que sobre una cubierta de vidrio conductor se depositara un semiconductor genérico, se empleo para tal efecto un material poroso TiO2 que era impregnado con jugo de clorofila ó de algún colorante natural por ejemplo el de las zarzamoras. Graetzel en una conferencia del congreso Echos '06 presento datos decomo este tipo de celdas presentan un 20% mas efectividad que las basadas en silicio (Figura 1) [Graetzel 2006].
   Fig 1. Eficiencias Celdas de colorantes Vs Si

Figura 2.- Los colorantes naturales son usados como sensor fotoquímico.
 Al llegar la luz al colorante S éste tiende a excitarse de tal manera que presenta la facilidad de perder un electrón y donarlo a alguien que lo acepte.
TiO2|S +hv → TiO2|S*
TiO2|S* → TiO2|S+ + e-
Al cerrar el circuito el colorante recupera su electrón
TiO2|S+ + e- → TiO2|S
 Junto a la matriz nanoporosa, se deposita un electrolito que puede ser Yoduro o bien algún otro que presente facilidad para recibir el electrón que donaría el colorante excitado S
TiO2|S+ + 3/2I- → TiO2|S + 1/2 I3-
I3- + 2e- → 3I-
 
S+ + I- →S + I. (Radical)
2I. → I2I2 + I- → I3-
Análogo a los colorantes naturales compuestos órgano metálicos con dobles enlaces de por medio son candidatos susceptibles para usarse como iniciadores de la reacción fotoquímica. Un complejo basado en porfirina  ha sido utilizado como colorante sintético para celdas transparentes [Wayne Campbell et al, 2005],    Un complejo de Rutenio viene reportada en una publicación como...