Células solares à base de TiO2 sensibilizadas por corantes (S) são promissoras e poderão vir a substituir as células de silício. Nessas células, o corante adsorvido sobre o TiO2 é responsável por absorver a energia luminosa (hv), e o corante excitado (S*) é capaz de transferir elétrons para o TiO2. Um esquema dessa célula e os processos envolvidos estão ilustrados na figura. A conversão de energia solar em elétrica ocorre por meio da sequência de reações apresentadas.
A reação 3 é fundamental para o contínuo funcionamento da célula solar, pois
- A
reduz íons I– a I3–.
- B
regenera o corante.
gabarito - C
garante que a reação 4 ocorra.
- D
promove a oxidação do corante.
- E
transfere elétrons para o eletrodo de TiO2.
Resolução
Ocorre oxidação no eletrodo TiO2 de acordo com a semirreação abaixo:
TiO2/S* ⎯→ TiO2/S+ + e- (2)
Ocorre redução no eletrodo Pt de acordo com a semirreação abaixo:
1/2 I3- + e- → 3/2 I- (4)
Com isso, podemos concluir que a reação 3 é imprescindível para a que ocorra a regeneração do corante:
TiO2 |S+ + 3/2 I- ⎯→ TiO2/S + 3/2 I- ( reação 3)