بهبود عملکرد سلول های خورشیدی حساس شده با رنگدانه های طبیعی: ساخت و بررسی نانوذرات اکسید روی به روش سل-ژل

این مطالعه تاثیر هم زمان رنگدانه های طبیعی استخراج شده از پوست بادمجان و کلم بنفش، همراه با رنگدانه مصنوعی N۷۱۹، بر راندمان سلول های DSSC بررسی کرده است. نانوذرات اکسید روی به روش سل-ژل سنتز شده و بر روی فوتوآند لایه نشانی شدند. پنج سلول DSSC (DSSN۱ تا DSSN۵) با رنگ های مختلف حساس سازی شدند. ساختار نانوذرات ZnO با پراش اشعه ایکس (XRD) هگزاگونال و اندازه متوسط ۳۲.۳۰ نانومتر تایید شد. تصاویر SEM تخلخل مناسب سطح آند را با اندازه نانوذرات ۲۸.۴۶ نانومتر نشان داد. طیف سنجی UV-Visible نشان داد که ترکیب سه رنگدانه بیشترین پهنای طیف جذبی و کمترین گاف انرژی (۲.۱۴ الکترون ولت) را دارد. شبیه سازی PnuAhwaz-SOL نشان داد که DSSC۵ با راندمان ۱.۴۶% بهترین عملکرد را دارد. ترکیب رنگدانه های طبیعی و مصنوعی باعث افزایش کارایی سلول ها شد، به طوری که سلول حساس شده با دو رنگدانه طبیعی بازدهی ۱۸ درصد بیشتر از سلول با رنگدانه مصنوعی داشت. همچنین، سلول با ترکیب سه رنگدانه نشان دهنده افزایش ۱۰۰ درصدی بازده بود. این روش هزینه پایین و سازگاری زیست محیطی دارد.

کلیدواژه ها:

رنگدانه پوست بادمجان ، رنگدانه کلم بنفش ، رنگدانه N۷۱۹ ، DSSC ، روش سل-ژل