اثر رنگدانه‌های طبیعی بر عملکرد سلول‌های خورشیدی رنگدانه‎ای

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 5، دوره 11، شماره 3، آذر 1396، صفحه 33-41   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

مهدی شهیدی زندی^{* 1}؛ قاسم گلستانی²؛ محمدرضا غلامحسین‌زاده³

¹استادیار شیمی‌فیزیک، دانشکده علوم، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران

²کارشناس‌ارشد شیمی آلی، دانشکده علوم، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران

³دانشجوی دکترای شیمی‌فیزیک، دانشکده علوم، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران

چکیده

در این پژوهش از سه عصاره طبیعی آب انار، چای قرمز و چای سبز به عنوان رنگدانه در سلول خورشیدی رنگدانه‌ای استفاده شد. ویژگی‌های سلول‌های خورشیدی ساخته شده از این سه رنگدانه طبیعی با استفاده از اندازه‌گیری‌های فتوولتایی و روش طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. از یک سلول خورشیدی ساخته شده از رنگدانه روتنیم (N719)، به‌عنوان یک رنگدانه استاندارد، برای مقایسه استفاده شد. سلول‌های خورشیدی از دو صفحه‌ی شیشه‌ای پوشیده شده با اکسید رسانای شفاف (الکترودهای آند و کاتد) تهیه شدند. لایه‌ی نازک آند با استفاده از نانوذرات تیتانیم دی‌اکسید و به روش دکتر بلید بر روی صفحه شیشه‌ای رسانا ساخته شد. الکترود کاتد با کاتالیست پلاتین پوشش داده شد. مقایسه این رنگدانه‎ها با 29 رنگدانه که توسط دیگر پژوهشگران بررسی شده‌اند نشان داده است که رنگدانه چای قرمز می‌تواند به‌عنوان یک رنگدانه مناسب برای سلول‌های خورشیدی به‌کار رود. سلول خورشیدی محتوی رنگدانه چای قرمز، ضریب پرشدگی 0/42 و بازده  1/02% را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

سلول خورشیدی رنگدانه‌ای؛ رنگدانه طبیعی؛ طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی؛ عصاره چای قرمز

مراجع

[1] O’Regan, B.; Gratzel, M.; Nature 353, 737-740, 1991.
[2] Halme, J.; Dye-sensitized nanostructured and organic photovoltaic cells: technical review
and preliminary tests, Helsınkı Unıversıty of Technology, 2002.
[3] Shalini, S.; Balasundara prabhu, R.; Prasanna, S.; Mallick, T.K. ; Senthilarasu, S.; Renew.
Sust. Energ. Rev. 51, 1306-1325, 2015.
[4] Torchani, A.; Gharbi, R.; Fathallah, M.; Sensors & Transducers 27, 185-189, 2014.
[5] Torchani, A.; Saadaoui, S.; Gharbi, R.; Fathallah, M.; Current Applied Physics 15, 307-
312, 2015.
[6] Hao, S.; Wu, J.; Huang, Y.; Lin, J.; Sol. Energy 80, 209-214, 2006.
[7] Zhou, H.; Wu, L.; Gao, Y.; Ma, T.; J. Photoch. Photobio. A 219, 188-194, 2011.
[8] Wu, J.; Lan, Z.; Hao, S.; Li, P.; Lin, J.; Huang, M.; Fang, L.; Huang, Y.; Pure and Applied
Chemistry 80, 2241-2258, 2008.
[9] Hamadanian, M.; Safaei-Ghomi, J.; Hosseinpour, M.; Masoomi, R.; Jabbari, V.; Mat. Sci.
Semicon. Proc. 27, 733-739, 2014.
[10] Koide, N.; Islam, A.; Chiba, Y.; Han, L.; J. Photoch. Photobio. 182, 296-305, 2006.
[11] Ko, S.-B.; Cho, A.-N.; Kim, M.-J.; Lee, C.-R.; Park, N.-G.; Dyes Pigments 94, 88-98,
2012.
[12] Kern, R.; Sastrawan, R.; Ferber, J.; Stangl, R.; Luther, J.; Electrochim. Acta 47, 4213-
4225, 2002.
.[13] Han, L., Koide, N., Chiba, Y., Mitate, T.; Appl. Phys. Lett. 84, 2433-2435, 2004.
[14] Sharifi, N.; Tajabadi, F.; Taghavinia, N.; ChemPhysChem 15, 3902-3927, 2014.