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 (hν), 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.
C) garante que a reação 4 ocorra.
D) promove a oxidação do corante.
E) transfere elétrons para o eletrodo de TiO2.
Solução
Em uma célula solar à base de dióxido de titânio (TiO2), conforme descrita pelo enunciado, o corante desempenha um papel crucial na absorção radiação UV (energia luminosa) para gerar corrente elétrica através do efeito fotovoltaico.
A partir da ocorrência das reações, podemos concluir que o corante, representado por S, é excitado para um estado de maior energia S* e posteriormente transfere elétron para o TiO2, formando a espécie oxidada S+.
Na terceira etapa do processo (reação 3), o corante oxidado (S+) recebe elétrons do íon iodeto e é regenerado, voltando para a forma S, permitindo que o ciclo de absorção de energia recomece.
Portanto, a reação 3 é importante porque é nela em que o corante se regenera.
Alternativa B
