سلول خورشیدی پروسکایتی ارزان قیمت بر پایه انتقال دهنده حفره ایمیدازولی

مواد انتقال دهنده حفره از اجزای بسیار مهم یک سلول خورشیدی پروسکایتی به شمار می روند، به نحوی که حضور آن ها یک مولفه کلیدی برای دستیابی به بازدهی بالا در تبدیل نور خورشید به الکتریسیته محسوب می شود. از این رو جستجو برای پیدا کردن انتقال دهنده های حفره جدید، کارآمد و کم هزینه برای استفاده در سلول های خورشیدی پروسکایتی از داغ ترین موضوع های پژوهشی در قلمرو سلول های خورشیدی به شمار می رود. در این مقاله، نسل جدیدی از انتقال دهنده های حفره آلی به منظور استفاده در سلول های خورشیدی پروسکایتی، تهیه و معرفی شده است. انتقال دهنده حفره آلی دوهسته-ای bis(۴-(۴,۵-diphenyl-۲-(p-tolyl)-۴,۵-dihydro-۱H-imidazol-۱-yl)phenyl)methane که با نام اختصاری MDA-PI۲ معرفی می شود، بر پایه بنزیل ایمیدازول ها سنتز و شناسایی شد و سرانجام به عنوان ماده انتقال دهنده حفره آلی دوهسته ای در سلول خورشیدی پروسکایتی مورد استفاده قرار گرفت . از آنجا که ویژگی های فوتو فیزیکی، فوتو شیمیایی و الکتروشیمیایی انتقال دهنده های حفره نقش بسیار مهمی را در بهبود عملکرد یک سلول خورشیدی پروسکایتی بازی می کنند به بررسی آنالیزهای مختلفی از جمله ولتامتری چرخه ای، پایداری حرارتی، فوتولومینسانس، زاویه تماسی آب پرداخته شد که همگی گویای عملکرد مطلوب انتقال دهنده حفره جدید سنتز شده در یک سلول خورشیدی پروسکایتی بودند. همچنین، میزان فرونشانی فعالیت نشری انتقال دهنده حفره جدید بسیار نزدیک به نمونه مرجع Spiro-OMeTAD در حضور لایه جاذب پروسکایتی بود که نشان از انتقال موثر حفره ها در سلول خورشیدی پروسکایتی می باشد. پس از ساخت سلول خورشیدی پروسکایتی بدون انتقال دهنده حفره و بر پایه انتقال دهنده حفره جدید، میزان بازده سلول خورشیدی پروسکایتی ، از مقدار ۱/۵۷ درصد در غیاب انتقال دهنده حفره، به مقدار ۶/۶۰ درصد در حضور انتقال دهنده حفره جدید افزایش پیدا کرد که نشان دهنده عملکرد خوب انتقال دهنده های حفره بر پایه حلقه های ایمیدازولی است .

کلیدواژه ها:

مواد انتقال دهنده حفره ، سلول خورشیدی پروسکایتی ، ایمیدازول