CÉLULA DE GRÄTZEL

DE ENERGIA SOLAR À ENERGIA ELÉTRICA PELO MODELO DE POTENCIAL QUÍMICO

Resumo

Neste trabalho é apresentado o modelo teórico para estimar a potência elétrica de células fotovoltaicas de Grätzel sensibilizadas por corante, por meio da potência química. O modelo é a concatenação das idéias presente nos modelos de potencial químico e de potência química. O primeiro é usado para estimar a eficiência de capturar da energia radiante, emitida pelo sol ou uma fonte artificial, de uma superfície fotoexcitável genérica. O segundo é usado para estimar a potência química em uma célula combustível, conhecido o potencial químico dos reagentes e dos produtos. A partir da análise dos dois modelos tem-se o terceiro modelo que é direcionado à célula de Grätzel e que permite estimar a potência química e, por conseguinte a potência elétrica para essa célula em função dos parâmetros solares: ângulo sólido, temperatura da fonte de radiação, comprimento de onda e temperatura da superfície da célula. Como o corante fotossensível na célula de Grätzel é responsável pela geração de elétrons e o semicondutor o de transporte de elétrons, a condição de que a camada de corante é a superfície de absorção da luz incidente é usada. A potência elétrica estimada para a célula de Grätzel tem como base os princípios termodinâmicos aplicados à reação fotoquímica no corante e permite a compreensão de algumas limitações no processo de conversão da energia solar nesse tipo de célula.