SISTEMA MECATRÓNICO PARA SUMINISTRO AUTOMÁTICO DE PIGMENTO EN CELDAS SOLARES ORGÁNICAS (MECHATRONIC SYSTEM FOR SUPPLYING NATURAL PIGMENT IN ORGANIC SOLAR CELLS)
Resumen
En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema mecatrónico de suministro de pigmento natural en celdas solares orgánicas para incrementar su vida útil. Este tipo de celdas se degradan rápidamente principalmente por la exposición de los pigmentos naturales a la radiación solar. Se automatizó el proceso para suministrar pigmento cada vez que éste se ha degradado en la celda y deje de hacer su función como agente sensibilizante a la luz. Este sistema se compone de un sistema mecánico de dosificación, un sistema electrónico para medir la corriente generada por la celda en tiempo real y un programa embebido en Arduino® para automatizar el proceso de recarga. Como resultados, se hicieron pruebas con el sistema mecatrónico de recarga de pigmento orgánico en celdas solares experimentales, una vez que la fotocorriente bajó al 50% y 1% de su valor inicial, permitiendo mejorar el proceso anterior de recarga de pigmento.
Palabras Clave: DSSC, mecanismo, orgánico, pigmentos, recarga.
Abstract
This work presents the development of a mechatronic system for supplying natural pigment in organic solar cells to increase its useful life. These types of cells degrade rapidly, mainly due to the exposure of natural pigments to solar radiation. The process was automated to supply pigment each time it has degraded in the cell and ceases to function as a light sensitizing agent. This system consists of a mechanical dosing system, an electronic system to measure the current generated by the cell in real time and a program embedded in Arduino® to automate the recharge process. As results, tests were made with the organic pigment recharge mechatronic system in experimental solar cells, once the photocurrent dropped to 50% and 1% of its initial value, allowing to improve the previous pigment recharge process.
Keywords: DSSC, mechanism, organic, pigment, recharge.
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Barrozo M., Santos K., and Cunha F., Mechanical extraction of natural dye extract from Bixa orellana seeds in spouted bed, Industrial Crops and Products, vol. 45, pp. 279–282, 2013.
Bhatt P., Pandey K., Yadav P., Tripathi B. and Kumar M., Impedance Spectroscopy Investigation of the Degraded Dye- Sensitized Solar Cell due to Ageing, International Journal of Photoenergy, ID8523150, 2, 0-9, 2016.
Bisquert J., The physics of solar cells, Perovskites, Organics and Photovoltaic Fundamentals, CRC Press, Taylor and Francis Group, Broken Sound Parkway NW Suite 300 USA, 2018.
Gómez-Ortíz N. M., Vázquez-Maldonado I. A., Pérez-Espadas A. R., Mena-Rejón G. J., Azamar-Barrios J. A., and Oskam G., Dye-sensitized solar cells with natural dyes extracted from achiote seeds, Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 94, no. 1, pp. 40–44, 2010.
Gra M. and Grätzel M., Solar energy conversion by dye-sensitized photovoltaic cells., Inorganic Chemistry, vol. 44, no. 20, pp. 6841–51, 2005.
Hao S., Wu J., Huang Y., and Lin J., Natural dyes as photosensitizers for dye-sensitized solar cell, Solar Energy, vol. 80, no. 2, pp. 209–216, 2006.
Maabong K., Muiva C. M., Monowe P., Sathiaraj S. T., Hopkins M., Nguyen L., Malungwa K., and Thobega M., Natural Pigments as Photosensitizers for Dye-Sensitized Solar Cells With TiO2 Thin Films, International Journal of Renewable Energy Research (IJRER), vol. 5, no. 1, pp. 54–60, 2015.
Mahmoud A. A. H. K., Al-alwani A.M. and Bakar M. A., Effect of
Solvents on Extraction and Adsorption of Natural Dyes Extracted from Cordyline fruticosa and Hylo- cereus polyrhizus, vol. 26, no. 11, pp. 3139–3143, 2014.
Naciones Unidas, Protocolo de kyoto de la convención marco de las naciones unidas sobre el cambio climático, Protocolo de Kyoto, vol. 61702, p. 20, 1998.
Nazeeruddin K., Baranoff E., and Gra M., Dye-sensitized solar cells: A brief overview, vol. 85, pp. 1172–1178, 2011.
Reyes F., Cid J., Vargas E., Mecatrónica: Control y Automatización, Editorial Alfaomega, Primera edición, pp. 614, 2013.
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