کاربرد حساس کننده تری آریل آمین در سلول های خورشیدی رنگدانه ای

رنگدانه جدید آلی TPA-N از خانواده رنگدانه های تری آریل آمین با ساختار D-π-A شامل واحد تری فنیل آمین به عنوان دهنده الکترون (D)، گروه های نفتالنیبه عنوان π- پل و گروه کربوکسیلیک اسید به عنوان پذیرنده الکترون (A) طراحی و سنتز شد و جهت حساس سازی در ساخت سلول های خورشیدی رنگدانه ای مورداستفاده قرار گرفت. این رنگدانه با استفاده از روش های ولتامتری چرخه ای (CV) و اسپکتروسکوپی ماوراء بنفش-مرئی (UV-vis) مورد ارزیابی قرار گرفت و جریاناتصال-کوتاه (JSC)، ولتاژ مدار-باز (VOC)، فاکتور انباشت (FF) و بازدهی فوتوولتائیک (η) سلول مربوطه با بهره گیری از روش های پتانسیواستات و بازدهی تبدیلفوتون به الکترون (IPCE) مورد سنجش قرار گرفت. ماکزیمم طول موج جذبی (λmax) ۵۲۴نانومتر برای این رنگدانه بدست آمد و بازدهی فوتوولتائیک آن ۴/۶۰%تحت شرایط تابش نوری استاندارد AM۱.۵ G( ۱۰۰میلی وات بر سانتی متر مربع) برآورد گردید. در این رنگدانه بالاترین اوربیتال های مولکولی اشغال شده(HOMO) و پایین ترین اوربیتال های مولکولی اشغال نشده (LUMO) مورد بررسی قرار گرفت که نتایج بدست آمده نشان داد که همخوانی سطوح مربوط به اینرنگدانه با نوار رسانش (CB) نیمه هادی تیتانیم دی اکسید (TiO۲) و همچنین پتانسیل جفت ردوکس الکترولیت مایع (-I۳-/I) وجود داشت. این نتایج بر این حقیقتدلالت داشت که وجود π- پل نفتالنی کارکرد بهتری به رنگدانه تری آریل آمین میبخشد.