El aprovechamiento de la energía solar, ya sea para la conversión directa a energía eléctrica o para la producción de combustibles, es un tema de gran actualidad. La energía solar es una de las energías alternativas más prometedora para satisfacer las necesidades energéticas de nuestra sociedad y responde plenamente a los requisitos del Protocolo de Kyoto (reducción de las emisiones contaminantes, búsqueda de alternativas energéticas, disminución del consumo de energía). Los primeros dispositivos para la conversión directa de energía solar en energía eléctrica se construyeron con base en semiconductores de silicio. Debido al gran costo asociado a la producción de silicio de alta pureza, se ha impulsado la investigación en sistemas convertidores de energía económicos que emplean semiconductores en forma de polvo a los cuales se inyectan electrones en la banda de conducción provenientes de una especie fotoexcitada. Esto es la base del funcionamiento de las Celdas Solares Sensibilizadas mediantes Colorantes (CSSC), desarrollada por Grätzel y colaboradores en los años '90. El punto clave de estas celdas son las especies fotosensibilizadoras (colorantes). Hasta el momento el rendimiento cuántico de los fotosensibilizadores reportados es bajo (no supera el 12%). Por eso, es necesario diseñar (gracias a cálculos teóricos ab initio) y sintetizar nuevos fotosensibilizadores que sean más eficientes. Como se ha reportado en literatura que los fragmentos ferrocenílicos presentan efectos de quenching intramolecular que causa una separación de carga en el complejo, se propone que la introducción de estos fragmentos de ferroceno en compuestos de rutenio(II) puede aumentar la constante de inyección de electrones al semiconductor y por ende favorecer el rendimiento cuántico de fotoconversión. En este proyecto se propone estudiar por cálculos DFT el efecto de los fragmentos ferrocenílicos en los HOMO y LUMO de los compuestos y compararlos con los datos reportados por el mejor fotosensibilizador (N3) desarrollado en el grupo de Grätzel. Se sintetizarán los compuestos con mejores potenciales como fotosensibilizadores. |