بهینه سازی عملکرد سلولهای خورشیدی حساس شده با رنگ با افزودن بوتانول به الکترولیت یدید/تری یدید به عنوان افزاینده ی جدید الکترولیتی

چکیده مقاله

الکترولیت یدید/تری یدید بهدلیل سرعت پایین بازترکیب الکترون و بازتولید سریع رنگ در سطح آند بهعنوان رایجترین و بهترین سیستم الکترولیتی در سلولهای خورشیدی حساس شده با رنگ شناخته شدهاست. در سالهای اخیر، استفاده از افزایندههای الکترولیتی بهعنوان یکی از سادهترین و مؤثرترین راههای بهبود عملکرد این سلولها شناخته شدهاست. افزایندههای الکترولیتی معمولاً از سه طریق روی عملکرد سلول تأثیر میگذارند: ) 1( با جذب در سطح نیمهرسانا، منجر به تغییر نوار رسانش نیمهرسانا میشوند، ) 2( با گونههای اکسنده و کاهنده در الکترولیت برهمکنش داده و فرآیندهای انتقال الکترون را بهبود میدهند و ) 3( با ایجاد یک تراز کمکی، منجر به تسریع و تسهیل انتقالات الکترونی میشوند. 4-)دیفنیلآمینو( (- در این پژوهش، ابتدا رنگ 2-سیانو- 3 فنیل( آکریلیک اسید ) TPA ( سنتز و ساختار آن با استفاده از تکنیکهای HNMR1 ، FT-IR و UV-Vis شناسایی شد. سپس، n -بوتانول با غلظتی مشخص، بهعنوان افزاینده به الکترولیت استاندارد اضافه شد و بازده سلول افزایش یافت. تأثیر این افزاینده در عملکرد سلول با استفاده از دادههای حاصل شده از طیفبینی امپدانس الکتروشیمیایی مطالعه شد. نتایج حاصل شده نشان داد که این افزاینده منجر به کاهش سرعت بازترکیب الکترون در سطح آند میشود. این امر دانسیتهی الکترون را در نوار رسانش تیتانیم دیاکسید افزایش میدهد که منجر به افزایش ولتاژ سلول و در نهایت، بهبود بازده آن میشود. نتایج بهدست آمده در این پژوهش، میتواند برای طراحی و کاربرد افزایندههای الکترولیتی در دسترس و با گروههای مختلف دهندهی الکترون، بهعنوان راهی ساده جهت رسیدن به سلولهای با عملکرد بالا و ارزانقیمت، مفید واقع شود