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.
As reações representadas na figura são:
(1) TiO2|S + hv → TiO2|S*
(2) TiO2|S* → TiO2|S+ + e-
(3) TiO2|S+ + 3/2 I- → TiO2|S + 1/2 I3-
(4) 1/2 I3- + e- → 3/2 I-
A reação 3 é fundamental para o contínuo funcionamento da célula solar, pois
LONGO, C.; DE PAOLI, M.-A. Dye-Sensitized Solar Cells: A Successful Combination of Materials. Journal of the Brazilian Chemical Society, n. 6, 2003 (adaptado).
Fonte: ENEM 2018 · questão 116 · INEP.