Corantes Naturais como Sensibilizadores em Sistemas Fotovoltaicos: Fundamentos, Desafios e o Horizonte das Perovskitas

Este trabalho apresenta uma revisão sistemática sobre o uso de corantes naturais como sensibilizadores em células solares sensibilizadas por corante (CSSC), com foco em seus aspectos estruturais, parâmetros operacionais e nas perspectivas tecnológicas emergentes com as perovskitas. A pesquisa adota uma abordagem exploratório-descritiva, baseada em artigos científicos, priorizando estudos experimentais que utilizam pigmentos como antocianinas e clorofilas. Foram analisados parâmetros fundamentais, como o potencial de circuito aberto (Voc), a densidade de corrente de curto-circuito (Jsc), o fator de preenchimento (FF) e a eficiência de conversão de energia (η). Os resultados demonstram que, embora os corantes naturais apresentem desempenho inferior aos sintéticos, extratos como os de Alstroemeria, Alpinia purpurata, karité, baobá, canela, amora, framboesa e romã revelaram-se promissores, alcançando eficiências de até 2,6%. Conclui-se que os corantes naturais constituem uma alternativa viável, sustentável e de baixo custo para sistemas fotovoltaicos, especialmente em contextos educacionais e experimentais. No entanto, alcançar altas eficiências com essa abordagem ainda é um grande desafio — é nesse cenário que as perovskitas despontam como uma alternativa promissora, combinando alta eficiência, flexibilidade e potencial real de substituição do silício em futuras gerações de células solares.

Palavras-chave: energia renovável; sustentabilidade; eletroquímica; células de Gratzel.