Celdas solares sensibilizadas por colorantes basadas en BiOCl.
| dc.contributor.advisor | Carrasco Carrasco, Claudia Andrea | es |
| dc.contributor.advisor | Rodríguez Rodríguez, Carlos | es |
| dc.contributor.author | Pizarro Castillo, Luis Alberto | es |
| dc.date.accessioned | 2026-01-12T14:03:58Z | |
| dc.date.available | 2026-01-12T14:03:58Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al grado de Doctor/a en Ciencias e Ingeniería de Materiales. | es |
| dc.description.abstract | Las celdas solares sensibilizadas por colorante (DSSC) se han establecido como una de las alternativas sencillas y de bajo costo de producción capaces de funcionar en condiciones de baja luminosidad. Estas celdas están compuestas típicamente de un fotoánodo en base a TiO2, un electrolito y un contraelectrodo. A la fecha no han superado el 15 % de eficiencia de conversión energética, siendo los procesos de recombinación asociados a la reducida movilidad electrónica que presenta el TiO2, una de las principales problemáticas que limitan el rendimiento. En este sentido, el BiOCl es un semiconductor ampliamente investigado en aplicaciones fotocatalíticas, debido a sus propiedades similares al TiO2 y presentar una estructura anisotrópica en la dirección [001] responsable de la generación de un campo electrostático interno que favorece la separación eficiente de pares electrón-hueco. Esta investigación se centra en la síntesis de películas de BiOCl con morfologías jerarquizadas, para ser aplicadas como fotoánodos en DSSC, con el objetivo de reducir los procesos de recombinación. A lo largo del trabajo, se establecieron las condiciones de síntesis necesarias para obtener BiOCl con morfologías jerarquizadas y crecimiento preferencial mediante coprecipitación. Además, se desarrollaron protocolos de sinterizado y formulación de pasta que permitieron obtener películas libres de fracturas y con uniformidad superficial, optimizando las condiciones de montaje de las celdas. Se fabricaron DSSC bajo diferentes estrategias de sensibilización y tratamiento superficial, evaluando el desempeño fotovoltaico y las propiedades fotoelectroquímicas de las películas. Los resultados mostraron valores de VOC comparables a los reportados para dispositivos basados en TiO2 (alcanzando un valor récord de 650 mV) y la mayor eficiencia registrada para celdas con BiOCl (0,1 %). Sin embargo, el desempeño permaneció limitado principalmente por la recolección de carga. El análisis de EIS sugiere que la transferencia de carga deficiente en la interfaz BiOCl/FTO, junto con un mecanismo de recombinación asistido por trampas evidenciado por factores de idealidad m >2 y elevadas capacitancias químicas, restringen la vida media de los portadores de carga (𝜏 ~0,2 ms). Estos factores estructurales y cinéticos que restringieron la obtención de valores más altos de JSC y FF. Este escenario indica que la ventaja teórica asociada a la alta movilidad del BiOCl tiende a verse contrarrestada por problemas de inyección de portadores y procesos de recombinación rápida, manteniendo el rendimiento acotado a pesar de las ganancias en voltaje. | es |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Ingeniería de Materiales | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ingeniería | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Beca de Doctorado Nacional N°21220791 | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Proyecto FONDECYT Regular N°1230857 | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, SERC Chile Proyecto FONDAP N°1523A0006 | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/13562 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Células solares sensibilizadas por colorante | es |
| dc.subject | Recursos energéticos renovables | es |
| dc.subject | Fotoelectroquímica | es |
| dc.subject.ods | ENERGÍA asequible y sostenible | es |
| dc.title | Celdas solares sensibilizadas por colorantes basadas en BiOCl. | es |
| dc.type | Thesis | en |