تهمینه جلالی

در این پژوهش به بررسی سلول های خورشیدی رنگدانه ای به عنوان نسل سوم از سلول های خورشیدی پرداخته شده است. این نسل از سلول ها به دلیل هزینه پایین ساخت، روش های تولید ساده و بازده قابل قبول در مقایسه با نسل های پیشین، از محبوبیت بیشتری برخوردارند. تمرکز تحقیق حاضر بر تولید کربن فعال و بررسی تأثیر آن بر عملکرد الکترود شمارنده(کانتر الکترود) در این نوع سلول ها بوده است. برای این منظور، از هسته خرما به عنوان ماده اولیه برای تولید کربن فعال استفاده شد. این فرآیند با روش کربونیزاسیون وفعالسازی شیمیایی انجام شد که طی آن از 100 گرم هسته خرما حدود 10 گرم کربن فعال به دست آمد. سپس این کربن فعال با 0.035 گرم صمغ زانتان ترکیب شد و به عنوان الکترود شمارنده(کانتر الکترود) در سلول های خورشیدی حساس شده با رنگدانه به کار گرفته شد.مقایسه عملکرد سلول های ساخته شده با کربن فعال و ترکیب آن با پلاتین (AC/Pt) با سلول مرجع که ازکانتر الکترود حاوی پلاتین خالص استفاده می کرد، نشان داد که بهترین نتایج مربوط به سلولی است که دارای 70 درصد کربن فعال و 30 درصد پلاتین بود. در این حالت، بیشترین مقادیر جریان مدار کوتاه، ولتاژ مدار باز، ضریب پرشدگی و توان خروجی ثبت شد.ولتاژ مدار باز در سلول مرجع ساده 0.221 ولت بود، درحالی که این مقدار در سایر سلول های ساخته شده به ترتیب 0.422، 0.451، 0.587 و 0.215 ولت گزارش شد. همچنین بازده سلول های ساخته شده در مقایسه با سلول مرجع روندی افزایشی و سپس کاهشی داشت. این روند از 0.42 در سلول مرجع به 0.44 در سلول ساخته شده با 100 درصد کربن فعال و 1.41 در ترکیب AC/Pt با 70 درصد کربن فعال افزایش یافت و سپس در ترکیبات 50 درصد و 30 درصد کربن فعال به ترتیب به 0.40 و 0.25 کاهش پیدا کرد.نتایج این پژوهش نشان می دهد که ترکیب بهینه کربن فعال و پلاتین می تواند نقش مؤثری در بهبود عملکرد سلول های خورشیدی رنگدانه ای ایفا کند و از نظر هزینه و کارایی جایگزین مناسبی برای پلاتین خالص باشد.