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Palabras clave
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TiO2, SnO2, ANTOCIANINAS, ZEA MAYS, QUERCETINA, DFT
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Justificación del proyecto
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La radiación solar en Arequipa llega a valores tan altos como 7,5kW-h/m2 (SENAMHI, 2014), siendo este un recurso renovable de gran disposición es factible el uso de dispositivos de conducción eléctrica que utilicen este recurso. Los semiconductores son dispositivos que aprovechando sus propiedades ópticas de conducción producen corriente eléctrica a partir de la radiación solar, actualmente la mejora en eficiencia, facilidad de construcción y políticas de menor daño ambiental mediante el uso de materiales orgánicos se produce dispositivos fotovoltáicos deseables. Se intenta utilizar estos materiales (antocianinas del colorante de Zea mays, complejadas con aluminio (III) y quercetina -Al(III)) que en unión con semiconductores convencionales logren satisfacer estas necesidades.
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Hipótesis del proyecto
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El estudio teórico de las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas de los complejos antocianinas y quercetina con Al3+ funcionalizando un semiconductor mediante TD-DFT podría suponer un ahorro importante de tiempo y de dinero en el descubrimiento de materiales fotovoltaicos orgánicos, esto contrastado con el estudio experimental, innovará la tecnología y mejorará el rendimiento de las celdas solares, en base a materia prima muy difundida en la región.
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Resultados esperados del proyecto
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Antocianina modelo proveniente del colorante del maíz morado (Zea mays) en la formación de complejos con aluminio (III), interaccionando con semiconductores TiO2 y SnO2, estudio completo de sus propiedades estructurales y electrónica, teóricas y experimentales. (Tesis de posgrado, 01 publicación de artículo científico) 2 Quercetina con formación de complejos con aluminio (III), interaccionando con TiO2 y SnO2, estudio completo de sus propiedades estructurales y electrónica, teórica y experimental. (01 publicación de artículo científico).
Estudio comparativo de antocianinas-Aluminio(III) y quercetina - Aluminio(III) interaccionando con nanopartícula de SnO2 y TiO2 en su evaluación como fotoactivadores y su aplicación fotovoltaica.
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Impactos esperados
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La inversión en el proyecto permitirá equipar el laboratorio para el aislamiento y purificación de pigmentos presentes en colorantes naturales y la implementación de metodologías que permitan estudiar su interacción con semiconductores en la búsqueda de mejorar los rendimientos de captación de energía solar en celdas fotovoltaicas, la implementación de la línea computacional en este tipo de estudios permitirá un ahorro de tiempo y dinero en la planificación del trabajo experimental. El proyecto permitirá el desarrollo de la línea de investigación en la obtención de energía limpia, con aprovechamiento de recursos renovables como la energía solar, que existe en abundancia en nuestra región. El proyecto permitirá capacitar a alumnos tanto de pregrado como de posgrado de física y química en esta línea de investigación contribuyendo a su formación como científicos. Los resultados que se obtengan serán publicados aumentando la visibilidad de la Universidad Nacional de San Agustín en materia de Investigación. Se fortalecerá la integración de grupos de investigación peruanos con grupos internacionales como el del Laboratorio de Materiales Magnéticos del NFA Institute of physics University of Brasilia de Brasilia, Brasil.
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