Caracterización optoelectrónica de celdas solares nano estructuradas y sensibilizadas con Mullaca, Physalis Angulata L.

• Autor: Perez Jara, Angie Pierina Dessire
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28922
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/28922
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Celdas solares; Nanotecnología; Plantas medicinales; Energía solar fotovoltaica; Innovaciones tecnológicas; Mullaca (Physalis angulata L.); https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.01

Esta tesis exploró el colorante extraído de Physalis Angulata L. (Mullaca), planta de la Amazonia peruana. como fotosensibilizador en películas nanoporosas de dióxido de titanio (Ti02) para celdas solares sensibilizadas por colorante (DSSC). Se planteó la hipótesis de que la mullaca, por su contenido de clorofila. puede optimizar la captación de luz visible y generar respuesta fotovoltaica eficiente. La metodología incluyó tres etapas: primero, la fabricación de la celda por recubrimiento y sellado; segundo, la caracterización estructural, Morfológica, química y óptica del electrodo de Ti02 y mullaca con solventes (metanol, Isopropanol, etanol, agua y acetonitrilo). Identificando la clorofila a como pigmento; y tercero, la evaluación eléctrica en el laboratorio URPUNANO con un simulador solar, y en la estratósfera a bordo del payload del programa High Altitude Student Platform (HASP) de Ia National Aeronautics and Space Administration (NASA), proyecto financiado por la Universidad Nacional del Centro del Perú (UNCP). A nivel de laboratorio, la sensibilización con hojas disueltas alcanzó Jsc = 0.518 mA/cm2 Voc = 0.64 V, FF = 0.643, Pmáx = 0.213 mW/cm2 y n% = 0.21%, mientras que el polvo disuelto obtuvo Jsc= 0.433 mA/cm2, Voc = 0.635 V, FF = 0.713, Pmáx = 0.196 mW/cm2 y n% = 0.20%. En el vuelo estratosférico se registró la celda de mullaca con Jsc = 38.17 mA, Jsc = 134.87 mA/cm2, Voc = 0.31 V, FF = 0.97 y n% = 0.0011 %. Estos resultados demuestran el potencial de la mullaca como fotosensibilizador natural en DSSC al convertir energía solar en eléctrica, consolidándola como una propuesta innovadora en el marco de una investigación frontera. Aunque las celdas comerciares con colorantes sintéticos (N3 o N719) alcanzan hasta un 11% de eficiencia bajo AM 1.5G. la mullaca, si bien es aún distante de ese rendimiento ofrece una alternativa natural, económica y sostenible.