Spettroscopie modulatorie su celle solari a colorante organico

Le celle solari a colorante organico rappresentano una delle tecnologie più interessanti e innovative nel campo della ricerca per l'energia fotovoltaica. Per la fabbricazione di questi dispositivi si utilizzano materiali e tecniche a basso costo e il principio di funzionamento è frutto di studi interdisciplinari di fisica e chimica. L'effetto fotovoltaico in dispositivi di questo tipo è dovuto all'assorbimento di un fotone da parte del colorante organico che successivamente inietta un elettrone eccitato in uno strato di biossido di titanio nanostrutturato. Questo trasporta la carica verso un elettrodo di raccolta mentre un elettrolita liquido ristabilisce la neutralità di carica del colorante. In questo lavoro è stato allestito un apparato sperimentale per effettuare delle misure di spettroscopia modulatoria: misure di questo tipo si effettuano per studiare le proprietà di trasporto di carica dello strato di biossido di titanio. In particolare è possibile misurare una costante di tempo legata alla vita e un'altra legata alla diffusione dei portatori di carica dal punto di iniezione all'elettrodo di raccolta. Queste misure danno informazioni relative all'efficienza di raccolta di carica che contribuisce all'efficienza quantica da fotone incidente a corrente prodotta (IPCE). Misure di questo tipo sono di grande interesse per lo studio della struttura interna delle celle solari a colorante organico e per un'innovazione dell'efficienza focalizzata sui diversi materiali e sul loro funzionamento complessivo. I risultati ottenuti indicano delle ottime proprietà di trasporto dello strato di biossido di titanio che si mantengono tali anche dopo un lungo utilizzo della cella. L'efficienza di raccolta di carica si è dimostrata superiore al 90% su dispositivi DSSC di ultima concezione fabbricati presso l'EPFL di Losanna.