ساخت و مطالعه ی سلول های خورشیدی بر پایه ی رنگ [Zn-TCPP] و با سیستم یدید/تری یدید بهینه شده با افزاینده ی الکترولیتی جدید

نویسندگانسیده سارا خلیلی,حسین دهقانی قربی,ملیحه افروز,امید باقری طادی
همایشپنجمین کنفرانس سلول های خورشیدی نانو ساختار
تاریخ برگزاری همایش۲۰۱۵-۱۲-۱۷
محل برگزاری همایشتهران
نوع ارائهسخنرانی
سطح همایشملی

چکیده مقاله

امروزه جایگزینی کمپلکس های روتنیم در سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ با رنگ هایی ارزان تر و دارای مسیر های سنتز ساده تر یکی از مهم¬ترین اهداف پژوهش¬های انجام شده در زمینه¬ی سلول¬های خورشیدی¬است. در میان رنگ¬های مختلف به¬کار رفته در سلول¬های خورشیدی حساس شده با رنگ، پورفیرین¬ها به¬علت نوار¬های جذبی سورت و Q خود در ناحیه¬ی مرﺋﻰ و همچنین، تنوع ساختار خود همواره به¬عنوان گزینه-ی مناسبی برای کاربرد در سلول¬های خورشیدی حساس شده با رنگ مورد توجه بوده¬اند. تاکنون، نیز بالاترین بازده برای سلول¬های خورشیدی حساس شده با رنگ نیز با استفاده از رنگ پورفیرین و الکترولیت بر پایه¬ی کمپلکس¬های کبالت حاصل شده¬است. در این پژوهش، ابتدا یک رنگ ساده ی پورفیرین، مزو-تتراکیس(4-کربوکسی فنیل) پورفیریناتو روی(II) [Zn-TCPP]، سنتز و ساختار آن با استفاده از طیف بینی های 1HNMR، FT-IR و UV-Vis شناسایی شد. همچنین، محاسبات کوانتومی مربوط به توزیع دانسیته ی الکترون در HOMO و LUMO این رنگ نیز با استفاده از نرم¬افزار گوسین انجام شد. در این سلول¬ها، افزاینده¬ی الکترولیتی دی¬اتیل اگزالات با غلطت 1 مولار استفاده شد و بهبودی در بازده سلول¬های خورشیدی مشاهده شد. این افزاینده با گونه های اکسنده و کاهنده در محلول الکترولیت تشکیل یک کمپلکس مولکولی می¬دهد که فرآیند انتقال الکترون را در الکترولیت بهبود می¬بخشد و منجر به افزایش چشم¬گیری در دانسیته¬ی شدت جریان سلول¬های خورشیدی می شود. بر هم کنش بین دی اتیل اگزالات و گونه های اکسنده و کاهنده با تکنیک ولتامتری چرخه ای مطالعه شد و در نهایت، مکانیسم مربوطه پیشنهاد شد.