بهینه سازی سلول های خورشیدی رنگدانه ای پلاسمونیکی با استفاده از کنترل نسبت جرمی Au/TiO۲ و بهینه سازی پیکربندی فوتوآند سلول

در این پژوهش، نقش نانوذرات فلزی طلا و نحوه به کارگیری آن ها بر عملکرد سلول خورشیدی رنگدانه ای و افزایش بازده آن بررسی شه است. سلول خورشیدی رنگدانه ای با استفاده از رنگدانه طبیعی چای قرمز ساخته شد. همچنین نانوذرات طلا ساخته و با گروه عاملی کربوکسیل عامل دار شدند. سپس این نانوذرات در فوتوآند سلول رنگدانه ای مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد سلول در حضور این نانوذرات بررسی شد. نحوه استفاده از این نانوذرات در فوتوآند سلول بسیار مهم است و ساختار بهینه به صورت خمیر پلاسمونیکی برای فوتوآند حاوی نانوذرات طلا و TiO۲ به دست آمد و غلظت آن ها (نسبت جرمی طلا به TiO۲) در فوتوآند بهینه سازی شد. با توجه به نقش نانوذرات طلا برای کمک به بهبود جذب نور خورشید توسط رنگدانه، درصد جرمی طلای مورد استفاده فاکتور مهمی برای بهینه سازی سلول است؛ به نحوی که غلظت نانوذرات طلا مانعی برای جذب سطحی مولکول های رنگ بر سطح TiO۲ نشود و برای نانوذرات طلای ۲ نانومتری مورد استفاده در این پژوهش این درصد جرمی به صورت Au-TiO۲ wt% ۱۴۳/۰ بهینه سازی شد.

کلیدواژه ها:

Dye Sensitized Solar Cell ، Gold Nanoparticles ، Plasmon resonance effect ، Au/TiO۲ mass ratio ، Configuration of photoanode ، سلول های خورشیدی رنگدانه ای ، نانوذرات طلا ، اثر تشدید پلاسمون ، نسبت جرمی طلا به تیتانیوم دی اکسید ، ساختار فوتوآند