تهمینه جلالی

بحران انرژی و آلودگی های ناشی از مصرف سوخت های فسیلی محققان را به سمت یافتن منابع پاک جهت تأمین انرژی سوق می دهد. سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه از نسل سوم سلول های خورشیدی می باشد که می تواند انرژی نور خورشید را تبدیل به الکتریسیته نماید. خمیر لایه نیمه رسانا از مهم ترین ارکان سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه می باشد. در این پژوهش ابتدا خمیر تیتانیوم دی اکسید با هفت روش مختلف مبتنی بر شش حلال مختلف تولید شد و عملکرد آن ها در سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد خمیر مبتنی بر اتیلن گلایکول، اتانول و پلی اتیلن گلایکول به ترتیب با بازده 134/0 ، 194/0 و 256/0 درصد دارای بهترین عملکرد در میان سایر خمیرهای تولید شده بود. پس از آن تولید یکی دیگر از اجزاء سلول خورشیدی یعنی الکترولیت یدید/تری یدید انجام پذیرفت. سپس بازده سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه در غلظت متفاوت ید مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش غلظت ید در ابتدا سبب افزایش 90 درصدی بازده سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه می شود و از 115/0 درصد به 207/0 درصد افزایش می یابد. با ادامه روند افزایش ید، پس از عبور از مقدار بهینه، بازده سلول خورشیدی حساس شده به رنگدانه نسبت به حالت بهینه به میزان 71 درصد افت می کند. در ادامه با بررسی تأثیر گرانروی خمیر بر عملکرد سلول خورشیدی نشان داده شد که در خمیر ساخته شده با حلال اتیلن گلایکول، افزایش خمیر در ابتدا سبب کاهش شدید بازده سلول از 208/0 به 050/0 درصد می شود و در ادامه رشد بازده سلول به 091/0 درصد را به همراه دارد. خمیر ساخته شده با اتانول به طور کلی رشد بازده سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه را از 048/0 به 146/0 درصد با افزایش گرانروی به همراه دارد. خمیر ساخته شده با پلی اتیلن گلایکول با افزایش گرانروی ابتدا افزایش بازده را از 021/0 به 052/0 درصد به همراه دارد و با گذر از میزان بهینه افت بازده را از 052/0 به 039/0 درصد به همراه دارد. در مجموع مشخص شد که با استفاده از روش لایه نشانی پوشش چرخشی، بهترین نمونه ساخته شده با اتیلن گلایکول بازده بیشتری نسبت به بهترین نمونه ساخته شده با اتانول دارد و بهترین نمونه ساخته شده با اتانول نیز بازده بالاتری نسبت به بهترین نمونه ساخته شده با پلی اتیلن گلایکول دارد. نتایج آزمون BET نشان گر ای