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Uso de pigmentos naturales de mortiño (Vaccinium floribundum) como sensibilizadores en celdas solares DSSC / Miguel Ángel Taco Ugsha

By: Taco Ugsha, Miguel Ángel.
Contributor(s): Santacruz Terán, Cristian Patricio [director].
Material type: Mixed materialsMixed materialsQuito : EPN, 2017Description: 133 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 8408.Subject(s): Cromatografía | Espectroscopía | Energías renovablesOther classification: T-PIA/ Online resources: Texto completo
Contents:
La Biblioteca General dispone de esta tesis en formato de físico y digital 2019/06/05.
Dissertation note: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA Tesis (Master en Ingeniería Ambiental). -- Escuela Politécnica Nacional. 2017 Summary: Resumen.- El uso de energía fotovoltaica hoy en día está limitado por su costo de manufactura de celdas solares, en la mayoría de los casos se requiere materiales escasos e incluso ambientalmente peligrosos. En este trabajo se propone el uso de pigmentos de mortiño (Vaccinium floribundum), en la construcción de celdas solares sensibilizadas por pigmentos (DSSC). El mortiño es un fruto nativo de los Andes en Sudamérica el cual posee sustancias fotoactivas de interés. El desarrollo experimental partió de la extracción y caracterización de pigmentos de mortiño proveniente del Ecuador, éstos fueron obtenidos en distintos medios (HCl, AC y TFA) los cuales se analizaron mediante técnicas cromatográficas (HPLC y TLC) y espectrométricas (UV-Vis, IR y MS-MALDI). Posteriormente se efectuó la construcción de las DSSC y su evaluación fotovoltaica bajo condiciones controladas y a nivel de laboratorio. Los pigmentos identificados en los extractos fueron los siguientes flavonoides: delfinidina-3-galactósido, cianidina-3-galactósido, cianidina-3-arabinósido y cianidina (aglicona). Las eficiencias alcanzadas en las celdas están entre 0.18 y 0.22 %, siendo el extracto con TFA en metanol el que permitió el mejor desempeño fotovoltaico. Las solares celdas basadas en pigmentos de mortiño son una alternativa a los dispositivos convencionales, pues incorporan materiales inocuos de mayor abundancia.Summary: Abstract.- Photovoltaic energy shows environmental advantages over conventional energy developments in which fossil fuels are burned. However, its usage today is limited by the manufacturing cost, in most cases it requires scarce or environmental dangerous materials. This work proposes the use of natural pigment from mortiño (Vaccinium floribundum) in the construction of sensitized solar cells by pigment (DSSC), this is a native fruit from the Andes in South America which has photoactive substances of interest. The experimental development was based on the extraction and characterization of mortiño pigments from Ecuador, this were obtained in different media (HCl, citric acid and TFA) and were analyzed by chromatographic (HPLC and TLC) and spectrometric (UV-Vis, IR and MS-MALDI) techniques. Subsequently, the construction of the DSSC and its photovoltaic evaluation were carried out under controlled conditions at the laboratory. Characterization of the extracts allowed identify the follow pigments (sensitizers): delphinidin-3-galactoside, cyanidin-3-galactoside, cyanidin-3-arabinoside and cyanidin (aglycone). The efficiencies achieved in the cells are between 0.18 and 0.22%, the extract with TFA in methanol allowed the best photovoltaic performance. Solar cells based on motiño’s pigments are an alternative to conventional devices, since they incorporate harmless, abundant and stably materials.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-PIA/0095/CD 8408 (Browse shelf) Ej. 1 Available BC19040172
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FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA Tesis (Master en Ingeniería Ambiental). -- Escuela Politécnica Nacional. 2017

Bibliografía: páginas 88 - 98.

La Biblioteca General dispone de esta tesis en formato de físico y digital 2019/06/05.

Resumen.- El uso de energía fotovoltaica hoy en día está limitado por su costo de manufactura de celdas solares, en la mayoría de los casos se requiere materiales escasos e incluso ambientalmente peligrosos. En este trabajo se propone el uso de pigmentos de mortiño (Vaccinium floribundum), en la construcción de celdas solares sensibilizadas por pigmentos (DSSC). El mortiño es un fruto nativo de los Andes en Sudamérica el cual posee sustancias fotoactivas de interés. El desarrollo experimental partió de la extracción y caracterización de pigmentos de mortiño proveniente del Ecuador, éstos fueron obtenidos en distintos medios (HCl, AC y TFA) los cuales se analizaron mediante técnicas cromatográficas (HPLC y TLC) y espectrométricas (UV-Vis, IR y MS-MALDI). Posteriormente se efectuó la construcción de las DSSC y su evaluación fotovoltaica bajo condiciones controladas y a nivel de laboratorio. Los pigmentos identificados en los extractos fueron los siguientes flavonoides: delfinidina-3-galactósido, cianidina-3-galactósido, cianidina-3-arabinósido y cianidina (aglicona). Las eficiencias alcanzadas en las celdas están entre 0.18 y 0.22 %, siendo el extracto con TFA en metanol el que permitió el mejor desempeño fotovoltaico. Las solares celdas basadas en pigmentos de mortiño son una alternativa a los dispositivos convencionales, pues incorporan materiales inocuos de mayor abundancia.

Abstract.- Photovoltaic energy shows environmental advantages over conventional energy developments in which fossil fuels are burned. However, its usage today is limited by the manufacturing cost, in most cases it requires scarce or environmental dangerous materials. This work proposes the use of natural pigment from mortiño (Vaccinium floribundum) in the construction of sensitized solar cells by pigment (DSSC), this is a native fruit from the Andes in South America which has photoactive substances of interest. The experimental development was based on the extraction and characterization of mortiño pigments from Ecuador, this were obtained in different media (HCl, citric acid and TFA) and were analyzed by chromatographic (HPLC and TLC) and spectrometric (UV-Vis, IR and MS-MALDI) techniques. Subsequently, the construction of the DSSC and its photovoltaic evaluation were carried out under controlled conditions at the laboratory. Characterization of the extracts allowed identify the follow pigments (sensitizers): delphinidin-3-galactoside, cyanidin-3-galactoside, cyanidin-3-arabinoside and cyanidin (aglycone). The efficiencies achieved in the cells are between 0.18 and 0.22%, the extract with TFA in methanol allowed the best photovoltaic performance. Solar cells based on motiño’s pigments are an alternative to conventional devices, since they incorporate harmless, abundant and stably materials.

Miguel Ángel Taco Ugsha cedido 2017/12/13 $ 0.20 1 Biblioteca General 70453

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