تولید سلولهای خورشیدی رنگدانه ای با پایه الکترود نانو میله ای هسته - پوسته TiO2-ZnO و بررسی تاثیر ضخامت لایه TiO2 بر راندمان سلول

در این پژوهش نانو میله های اکسید روی توسط فرایند هیدروترمال بر روی زیر لایه FTO رشد داده شدند. سپس پوسته نازک TiO2 بر سطح نانو میله های اکسید روی به روش رسوب بخار شیمایی ایجاد گردید. برای مطالعه ویژگی های مختلف میکروساختاری نمونه ها، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی فتو الکترون پرتو ایکس (XPS) و طیف سنجی UV-vis مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی نشان داد که نانو میله ها دارای ساختار بوری Wurtzite و به صورت تک بلور می باشند. پس از الکترود نانو ساختار TiO2-ZnO، سلول خورشیدی رنگدانه ای به صورت ساختمان ساندویچی تهیه گردید و خواص فتوالکتروشیمیایی آن بررسی شد و منحنی I-V مربوط به سلول خورشیدی به دست آمد. نتایج نشان داد که ایجاد پوسته TiO2 بر روی نانو میله های اکسید روی، تاثیر قابل توجهی بر دانسیته جریان اتصال کوتاه (JSC)، ولتاژ مدار باز (VOC)، فاکتور پرکنندگی (FF) و راندمان سلول دارد. با ایجاد پوسته TiO2 به ضخامت 14 نانو متر بر روی نانو میله های اکسید روی، راندمان سلول از 0/45% به 0/92% افزایش یافت که یک افزایش دو برابری را نشان می دهد. نتایج نشان داد که بااستفاده از ساختار هسته- پوسته، می توان راندمان سلولهای خورشیدی رنگدانه ای با پایه ZnO را افزایش داد.

کلیدواژه ها:

سلول های خورشیدی رنگدانه ای ، نانو میله های اکسید روی ، هیدروترمال ، ساختار هسته- پوسته TiO2-ZnO ، رسوب بخار شیمیایی