بررسی تاثیر استفاده از نانوکامپوزیت اکسید زیرکونیوم/نانومیله های اکسید تنگستن به عنوان الکترود مقابل بر عملکرد سلول خورشیدی حساس شده با رنگ دانه طبیعی مبتنی بر الکترولیت حالت نیمه جامد

هدف از این تحقیق، طراحی و ساخت سلول خورشیدی حساس شده با رنگ دانه ی طبیعی، با بکارگیری الکترولیت نیمه جامد و جایگزینی الکترود مقابل پلاتینیومی با نانوکامپوزیت اکسید زیرکونیم/نانومیله های اکسید تنگستن جهت کاهش هزینه ها است. برای تهیه الکترولیت نیمه جامد، ترکیبی از سه ماده یدید سزیم، یدید قلع و دی فلورید قلع استفاده شد. نتیجه این ترکیب، تری یدید قلع سزیم (CsSnI۳-xFx) بوده که به دلیل تحرک بالای حفره برابر با cm۲V-۱S-۱۵۸۵ و قابلیت حل شدن در حلال-های آلی، می تواند گزینه مناسبی برای جایگزینی الکترولیت مایع در نظر گرفته شود. ساختار فوتوآند توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی اثر دو حنای سیاه و ساده توسط طیف نگاری مرئی-ماوراء بنفش جهت انتخاب رنگ دانه طبیعی انجام شد. الکترود مقابل نیز با لایه نشانی نانوکامپوزیت اکسید زیرکونیم/نانومیله های اکسید تنگستن با روش میکرواسپری ساخته شد. نتایج نشان داد رنگ دانه طبیعی حنا با بیشنه جذب nm ۶۶۵ عملکرد بهتری را عرضه می نماید. همچنین استفاده از نانوکامپوزیت اکسید زیرکونیم/ نانو میله های اکسید تنگستن علاوه بر خاصیت کاتالیزوری خوب، چرخه ولتامتری مشابه با پلاتین را از خود نشان دادند که پیامد آن طول عمر بیشتر و ثبوت توان خروجی در طول زمان است. ارزیابی کارایی نمونه سلول خورشیدی ساخته شده، ولتاژ مدار باز ۱۷/۰ ولت، جریان اتصال کوتاه ۰۸/۴ میلی آمپر و راندمان ۹۵/۰ % را از خود نشان داد که این راندمان در مقایسه با سلول هایی بر پایه الکترولیت مایع ۲ برابر است.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی حساس شده با رنگ دانه ، الکترولیت نیمه جامد ، نانوکامپوزیت اکسید زیرکونیم/نانومیله های اکسید تنگستن ، حنا ، تری یدید قلع سزیم