HIBISCUS. Dye-sensitized solar cells using natural dyes have lower cost when compared to rutheniumbased dyes. This paper aims to evaluate, electrochemically, solar cells composed of TiO 2 with dye extracted from the Hibiscus (var. Sabdariffa) and propose an adsorption model capable of predicting the adsorption mechanism of the dye on the semiconductor surface. The characterization techniques used were: Fourier Transform Infrared Spectroscopy, UV-VIS Spectroscopy, Measurement of the Open Circuit Potential, Photocronoamperometry, and Current Density Curves vs. Potential. The infrared spectroscopy confirmed there was adsorption of dye on the TiO 2 surface. The adsorption isotherm with the better value of linear coefficient (R= 0.9874) was the Langmuir isotherm. The electrochemical techniques showed that the best cell prepared from a solution with a concentration of 5.27 mg L -1 of the natural dye, had an E ca = 516 mV, j = 0.15 mA cm -2 and an energy efficiency (η) of 0.15%.Keywords: photovoltaic cells; natural dyes; anthocyanin.
INTRODUÇÃOCom o principal objetivo de reduzir custos e expandir o uso de dispositivos fotovoltaicos ao redor do mundo, o desenvolvimento de células solares sensibilizadas por corante (CSSC) vem crescendo muito nas últimas décadas. Gratzel et al., 1 em 1991, desenvolveram um dispositivo fotovoltaico baseado na junção de eletrodos nanoestruturados de TiO 2 , com fotossensibilizante eficiente em injeção de elétrons, que alcançou um aproveitamento energético de 7,9% sendo que valores de até 13% podem ser encontrados quando se utiliza corantes baseados em porfirina de Zn(II) e eletrólitos líquidos contendo Co(II)/ Co(III). O anodo do dispositivo é formado por um material semicondutor nanocristalino, depositado em um substrato condutor e impregnado por um fotossensibilizante. O contra eletrodo, geralmente formado por platina é o responsável por receber os elétrons, fechando o circuito. E por usa vez, o eletrólito, realiza a intermediação de cargas, ou seja, sofre redução, para regenerar o corante e se oxida posteriormente, recebendo os elétrons oriundos da platina. Estas reações, com seus respectivos tempos de vida são apresentados na Tabela 1. 3,4 Os corantes mais utilizados são os complexos metálicos baseados em rutênio, contendo grupos coordenantes, capazes de se adsorverem na superfície do semicondutor. Estes apresentam uma boa absorção no espectro solar, chegando a absorver na região do infravermelho. Apresentam complexas rotas sintéticas e foram devidamente desenvolvidos para aplicação nestes sistemas, o que encarece o custo do mesmo, chegando a valores próximos a U$ 3,000.00 4-6 por grama do