شهریار عصفوری

در این پژوهش، عملکرد نوری، ساختاری و الکترونی رنگدانه های طبیعی استخراج شده از سه منبع گیاهی، شامل گل انار، سماق، و کاکل ذرت، مورد بررسی قرار گرفت؛ تا کارایی آن ها، در کاربرد سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ ارزیابی شود. طیف سنجی UV–Vis نشان داد که رنگدانه گل انار، دارای بیشترین جذب نوری در ناحیه ی فرابنفش–مرئی و بالاترین محتوای آنتوسیانین است. در ترکیب رنگ–TiO₂ نیز نمونه گل انار بیشترین عملکرد نوری را از خود نشان داد. آنالیز FTIR حضور واضح پیوندهای O–H، C=O و C–O را در عصاره ی گل انار و تا حدی کاکل ذرت را تأیید کرد؛ که بیانگر وجود کروموفورهای فعال و گروه های عاملی مناسب برای اتصال مؤثر به TiO₂ است. مقایسه رسانایی نمونه ها نیز نشان داد که حلال آب دیونیزه، باعث افزایش چشمگیر رسانایی، به ویژه در کاکل ذرت، می شود، که علت آن به حضور ترکیبات قطبی و افزایش تحرک یونی مرتبط است. بررسی ترازهای انرژی بالاترین اوربیتال مولکولی پر شده و پایین ترین اوربیتال مولکولی پر نشده و مقاومت الکترولیتی نیز نشان داد؛ که گل انار و کاکل ذرت دارای گاف انرژی بهینه، در ترازهای انرژی پایین ترین اوربیتال مولکولی پر نشده کم تر و همچنین مقاومت الکترولیت کمتری نسبت به سایر نمونه ها هستند. این عامل، برای بهبود انتقال الکترون در سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ حیاتی است. در مجموع، نتایج نشان می دهد که عصاره گل انار و کاکل ذرت، با توجه به ویژگی های ساختاری، نوری و الکترونی خود، گزینه های مناسبی برای کاربرد در سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ های طبیعی محسوب می شوند.