Implementación de un sistema de espectroscopia fotoacústica para la caracterización óptica y térmica de materiales usados ​​en la fabricación de celdas solares DSSC

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

In the Thin Films and Nanophotonics Research Group (PUJ), with the support and collaboration of the Environmental Physics and Solar Energy Research Group (UDFJC), and within the framework of the project “Construction and Analysis of Optical and Electrical Stability of DSSC Solar Cells in the Scaling Phase” of the Physical Chemistry and Mathematical Analysis Research Group (FUA), a photoacoustic spectroscopy (PAS) system was constructed and calibrated. The results demonstrate the successful implementation and calibration of a PAS system capable of measuring amplitude and phase signals consistent with reference materials (water and ethanol), thus validating the experimental setup. By applying the normalization and fitting methodology, effective thermal effusivities of natural and synthetic pigments (annatto, spinach, and ruthenium) were obtained, showing an increase in effusivity with concentration and greater reproducibility when using aluminum as the heating element.

Descripción

En el Grupo de Investigación de Películas delgadas y Nanofotónica (PUJ), con el apoyo en convenio del Grupo de Investigación de Física del Medio Ambiente y Energía Solar (UDFJC), y en el marco del proyecto “Construcción y análisis de estabilidad óptica y eléctrica de celdas solares DSSC en fase de escalamiento” del grupo de investigación Fisicoquímica y análisis matemático (FUA), se construye y calibra un sistema de espectroscopía fotoacústica (PAS). Los resultados obtenidos demuestran la implementación y calibración exitosa de un sistema PAS capaz de medir señales de amplitud y fase coherentes con referencias (agua y etanol), lo que validó el montaje experimental. Aplicando la metodología de normalización y ajuste, se extrajeron efusividades efectivas de pigmentos naturales y sintéticos (achiote, espinaca y rutenio), observándose un incremento de efusividad con la concentración y una mayor reproducibilidad al usar aluminio como calentador.

Palabras clave

Espectroscopía fotoacústica, Efusividad térmica, DSSC, Pigmentos naturales, Caracterización

Materias

Licenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas , Espectroscopia , Instalaciones fotovoltaicas , Materiales fotovoltaicos , Propiedades ópticas

Citación