شهریار عصفوری

سلول های خورشیدی رنگدانه ای، نسل سوم از سلول های خورشیدی هستند که با توجه به هزینه پایین ساخت، روش های تولید ساده و بازده قابل قبول نسبت به سایر نسل ها مطلوب تر می باشند. فیلم نیمه رسانا از جمله مهم ترین اجزاء سازنده سلول خورشیدی رنگدانه ای بوده که بازده نهایی این سلول تا حد زیادی وابسته به عملکرد این قسمت می باشد. از این رو استفاده از مواد مناسب با ساختار مطلوب در فیلم نیمه رسانا از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این پژوهش از دو خمیر حاوی کامپوزیت دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی در دو ساختار نانوالیاف و نانوذره، جهت ساخت فیلم نیمه رسانا استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، جریان عبوری از سلول هنگام استفاده از خمیر با ساختار نانوالیاف در مقایسه با ساختار نانوذره بیش تر می-باشد؛ زیرا ساختار نانوالیاف به عنوان یک نانوساختار یک بعدی، توانایی فراهم کردن مسیری مستقیم برای به جریان درآمدن الکترون ها را دارا می باشد. از سویی دیگر مشاهده شد که جذب ملکول های رنگدانه بر روی خمیر با ساختار نانوذره بیش تر از خمیر سنتز شده با ساختار نانوالیاف می باشد که دلیل این امر مساحت سطح به حجم بالای نانوذرات می باشد. سلول های ساخته شده به وسیله هر دو خمیر نانوساختار ذکر شده، با استفاده از دو رنگدانه مصنوعی و طبیعی شامل رنگدانه های N719 و میوه جمبو مورد بررسی قرار گرفتند. طبق ارزیابی های انجام شده هنگام استفاده از رنگدانه میوه جمبو درمقایسه با رنگدانه N719 در هردو نانوساختار از خمیرهای سنتز شده، جریان عبوری از سلول بیش از 50% کاهش می یابد. بیش ترین بازده بدست آمده در این پژوهش مربوط به سلول ساخته شده با استفاده از خمیر TiO2/ZnO نانوالیاف و رنگدانه N719 بوده که بازده ای معادل 17/2% بدست آمد.