p Cientistas europeus estudaram o fluxo de elétrons em sistemas de corantes fotossensíveis orgânicos e materiais à base de titânio. Os resultados são particularmente relevantes para aumentar a eficiência de uma classe econômica de células solares e têm ampla aplicação potencial para nanotecnologia e ciência de energia limpa. p As células solares sensibilizadas por corante (DSSCs) dependem da deposição de uma película fina de corante fotossensível em um substrato condutor, como uma camada porosa de nanopartículas de óxido de titânio (TiO2).

p Embora DSSCs representem uma alternativa simples e econômica às células solares convencionais (junção p-n), os problemas de eficiência têm sido um obstáculo à implementação generalizada.

p Pesquisadores europeus apoiados pelo financiamento da UE do projeto Nanosol procuraram realizar uma análise detalhada do fotocomportamento de três novos corantes orgânicos livres de metal.

p Especificamente, eles estudaram os corantes em solução e em 9 diferentes morfologias de materiais mesoporosos dopados com titânio (com poros de 2–50 nanômetros de diâmetro) na ausência e presença de nanopartículas de TiO2.

p Estudos dos corantes livres em solução demonstraram a importância do estado do complexo de transferência de carga (a distribuição de carga sobre as moléculas na interface doador-aceitador) no fotocomportamento do corante e o papel do solvente na eficiência.

p Outros estudos de corantes na presença de nanopartículas de TiO2 convencionalmente usadas ilustraram uma dinâmica eletrônica importante na escala de femtossegundo (quadrilionésimo de segundo), fornecendo uma visão sobre a separação de carga eficiente e o desempenho da célula solar.

p Nanotubos de titânio com estrutura unidimensional (1D) também foram estudados e comparados com nanopartículas de TiO2, demonstrando dinâmica eletrônica semelhante.

p Finalmente, peneiras mesoporosas de sílica dopada com titânio, outra classe de materiais 1D, foram avaliados. Embora dinâmica eletrônica promissora tenha sido observada no próprio material, as células solares resultantes tiveram um mau desempenho devido ao carregamento de corante menos eficiente e ao transporte limitado de elétrons.

p Os pesquisadores do nanossol efetivamente caracterizaram a interação de materiais à base de titânio com uma importante classe de corantes orgânicos relevantes para DSSCs com foco na eficiência da célula solar.

p Os resultados devem ser úteis no projeto futuro de DSSCs mais eficientes e, assim, encorajar sua implementação generalizada. Tais desenvolvimentos proporcionarão benefícios de custo para fabricantes e consumidores e ajudarão a reduzir a dependência de combustíveis fósseis.