Comparación del efecto de la incorporación de poliacrilatos de litio, sodio, cobre o potasio, en la preparación de celdas solares sensibilizadas por puntos cuánticos

Abstract

El presente trabajo muestra un análisis de los procesos electroquímicos que se desarrollan en una solución electrolítica de sulfuros utilizada en la preparación de celdas solares sensibilizadas por puntos cuánticos. A través de mediciones de voltamperometría cíclica se identificaron tres reacciones principales: (i) la oxidación electroquímica de iones bisulfuro (HS−), (ii) la oxidación de azufre (S) en medio alcalino y (iii) la oxidación de iones tiosulfato (?2?32−). Se logró desplazar los valores de potencial de picos anódicos de la solución de sulfuros en un rango de 0.033 a 0.05 V mediante la adición de poliacrilatos de litio, sodio, cobre o potasio. Así mismo, mediante mediciones de impedancia electroquímica se determinó un cambio de aproximadamente de 9 a 15% en la conductividad iónica de la solución de sulfuros al añadir los diferentes polielectrolitos. Igualmente se ajustó un circuito equivalente que proporcionó valores de resistencia a la transferencia de carga de cada reacción electroquímica descrita y, adicionalmente, proporcionó evidencia de procesos de difusión de especies oxidadas desde la superficie del electrodo de trabajo hacia el seno de la solución. Se logró la síntesis de un fotoelectrodo a través del depósito de TiO2 en su fase anatasa sobre un vidrio conductor ITO, el cual posteriormente fue sensibilizado con sulfuro de cadmio. Con el fotoelectrodo preparado, un contraelectrodo de sulfuro de cobre y la solución electrolítica modificada (sulfuros más uno de los poliacrilatos mencionados), se elaboraron diferentes celdas solares funcionales, de las cuales, la mejor obtuvo un potencial de circuito abietro y una corriente en corto circuito que como máximo alcanzaron 0.69 V y 1.30 mA respectivamente.