Obtención de pigmentos a base de huito y evaluación de su eficiencia como sensibilizadores en celdas solares

Pinanjota Yubi, Juana Marlene
Rodríguez Pérez, Adriana Patricia

2017-10-18T20:16:15Z

T-IC/0813/CD 8239
Pinanjota Yubi, J. M., & Rodríguez Pérez, A. P. (2017). Obtención de pigmentos a base de huito y evaluación de su eficiencia como sensibilizadores en celdas solares. 123 hojas. Quito : EPN.

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Actualmente las celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSSCs) son una alternativa a las celdas convencionales a base de silicio, ya que suponen un bajo costo y disponibilidad de materias primas. En este proyecto las DSSCs se ensamblaron utilizando colorantes provenientes del fruto de huito (Genipa Americana L.), recolectados en la provincia de Sucumbíos. La genipina fue extraída de los frutos verdes utilizando etanol. El extracto fue purificado con cloroformo, obteniendo dos fases: genipina pura y la fase azul, que es genipina reaccionada con aminoácidos presentes en la fruta y constituye el pigmento natural. La genipina y aminoácidos primarios, glicina y tirosina, reaccionaron para formar dos pigmentos de tonalidades azules. Los compuestos obtenidos se caracterizaron mediante técnicas instrumentales como: espectroscopia FTIR, UV/VIS y análisis termogravimétricos. Finalmente, se evaluó el desempeño de conversión energética de celdas solares sensibilizadas con estos pigmentos. Los pigmentos sintetizados mostraron espectros de absorción alrededor de los 590 nm, estabilidad ante cambios de temperatura hasta 100°C y sus espectros infrarrojos permitieron dilucidar la estructura de los compuestos creados. Las celdas solares sensibilizadas con pigmentos sintetizados presentaron una eficiencia dentro del rango reportado de pigmentos naturales, el cual es mayor en un orden respecto al pigmento natural (fase azul).

Currently the Dye Sensitized Solar Cell (DSSCs) are an alternative to conventional cells based on silicon, due to a low cost and availability of raw materials. In this project, the DSSCs were fabricated using dyes synthesized from Genipin and primary amino acids, glycine and tyrosine. Genipin was extracted from green fruits of Genipa Americana L., picked in Sucumbíos province. The extract was purified with chloroform, obtaining two phases: pure genipin and the “blue phase” or natural dye, which is genipin reacted with amino acids present in the fruit. The genipin-based dyes were characterized by FTIR spectroscopy, UV/VIS spectroscopy and thermogravimetric analysis. Synthesized pigments showed absorption spectra around 590 nm and thermal stability up to 100 °C. Finally, the energy conversion efficiency of genipin-based dye sensitized solar cells were evaluated, obtaining results similar to other natural-dye sensitized solar cells. The synthesized-dye solar cells have efficiencies ten times higher than the natural dye (blue phase) solar cells.

Santacruz Terán, Cristian Patricio, director

TECNOLOGIAS LIMPIAS; ENERGIAS ALTERNATIVAS;