لیلا مفتون آزاد

تحقیقات انرژی های تجدیدپذیر به طور گسترده بر روی سلول های خورشیدی حساس به رنگ (DSSCs) به عنوان دستگاه های مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست با راندمان تبدیل فوتوالکتریک امیدوارکننده (PCE) متمرکز شده است. در حالی که رنگ های آلی بدون فلز به طور سنتی در DSSC ها استفاده می شود، سنتز آنها نگرانی های زیست محیطی را افزایش می دهد. در مقابل، رنگ های طبیعی از گیاهان یک جایگزین پایدار ارائه می دهند. این مقاله به بررسی رنگ های طبیعی مختلف در DSSCها می پردازد و قابلیت و کارایی آنها را نشان می دهد. تاثیر همزمان حساسیت و تغییرات pH بر عملکرد DSSC بررسی شده است. علاوه بر این، این مطالعه محاسبات نظری را با استفاده از روش های مدل سازی مکانیکی کوانتومی برای دستیابی به بینش هایی در مورد ساختار الکترونیکی رنگ ها و نیمه هادی ها در DSSCها ترکیب می کند. به طور خاص، این تحقیق پتانسیل الکترواستاتیک، اوربیتال های مولکولی مرزی (FMOs)، و طیف های جذب رنگ های طبیعی متصل به سطوح دی اکسید تیتانیوم (TiO2) را بررسی می کند. هدف این تحقیق شناسایی رنگ های بهینه برای بهبود عملکرد DSSC با در نظر گرفتن برهم کنش های مولکولی، انتقال بار و ساختار الکترونیکی است. کمپلکس آنتوسیانین/کلروفیل در شرایط اسیدی اثربخشی قابل توجهی افزایش یافته است. علاوه بر این، یافته ها به اطلاعات ارزشمندی برای طراحی DSSCهای کارآمد و پایدار کمک می کنند و به ترتیب، شکاف بین پیش بینی های نظری و نتایج تجربی را پر می کنند.