Caracterización del comportamiento térmico-fotovoltaico de celdas solares sensibilizadas por colorante

En las próximas décadas, la demanda de energía en el mundo será considerado uno de los principales problemas de la humanidad. Se espera que para el año 2024 la población mundial alcance 8 mil millones de habitantes, generando con esto una demanda energética de aproximadamente 16 TW por año. En la actualidad el suministro energético se basa principalmente en el petróleo cuyo consumo es un factor importante en la contaminación del planeta. Por esta razón es necesario explorar otro tipo de tecnología amistosas con el medio ambiente. La energía eólica y solar son las mejores opciones; sin embargo, la más atractiva es la segunda debido a los increíble valores de disponibilidad (23000 TW por año). La generación de energía eléctrica a través del recurso solar cuenta con diversas tecnologíasfotovoltaicas, dentro de las cuales se encuentran las Celdas Solares Sensibilizadas por Colorante (DSSCs), cuyas ventajas son: su facilidad de fabricación, no necesidad de un sistema de seguimiento solar y su ligereza. Sin embargo, por ahora dicha tecnología se ha comercializado poco (prácticamente sólo para dispositivos electrónicos portátiles) debido a que aún se necesita resolver la desventaja de contar con un bajo tiempo de vida útil y en menor grado pero no menos importante, mejorar su eficiencia; por lo que es necesario investigarlas con mayor profundidad y establecer mecanismos de control que les permitan funcionar adecuadamente en condiciones medio ambientales normales. Una de las principales variables que influyen en el tiempo de vida útil de las DSSCs es la temperatura de operación de las celdas, la cual esta relacionada principalmente por la temperatura ambiente, la velocidad de viento y la radiación solar. Por lo anterior expuesto, el presente trabajo consiste en desarrollar un modelo numérico transitorio de transferencia de calor con el objetivo de obtener la temperatura de operación y el desarrollo eléctrico en tres diferentes ciudades de México localizadas en tres diferentes lugares de la República Mexicana (norte, centro y sur del país). Además, de estudiar la relación de dichas variables con diferentes electrolitos empleados para la fabricación de las DSSCs.