بررسی خواص فتوولتاییک سلول خورشیدی حساس شده به مواد رنگزای ایندیگوئیدی در حضور یک عامل ضد تجمع

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه پژوهشی مواد رنگزای آلی، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، تهران

2 .قطب علمی رنگ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، تهران/ دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

3 گروه پژوهشی مواد رنگزای آلی، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، تهران/ .قطب علمی رنگ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، تهران

چکیده

سلول های خورشیدی نانو ساختار حساس شده به مواد رنگزا بر پایه مواد رنگزای ایندیگوئیدیدارای راندمان تبدیل متوسط تا بالا هستند. این مواد رنگزای آلی به سادگی درگیر تشکیل
تجمعات می شوند. تجمعات تشکیل شده در مولکول ماده رنگزا سبب کاهش فرایند انتقالالکترون در سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزا می گردد. بنابراین، معمولا
به محلول ماده رنگزا در سلول های خورشیدی عوامل ضد تجمع اضافه می شود. برای بررسی اثر مواد ضد تجمع، ابتدا ویژگی های اسپکتروسکوپی مواد رنگزای ایندیگوئیدی در حالت جذب شده بر روی لایه دی اکسید تیتانیوم در حضور و غیاب یک ماده ضد تجمع مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد می گردد. در نهایت، سلول خورشیدی  که حضور عامل ضد تجمع سبب کاهش تجمعات ناخواسته بر پایه مواد رنگزای ایندیگوئیدی تهیه گردید تا ویژگی های فوتوولتائیک و اثر ماده ضد تجمع بر روی آنها بررسی گردد.

کلیدواژه‌ها


[1] O'Regan B, Grätzel M, A low cost, high efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films, Nature, 353, 1991, 737-40.

[2] Rama A, Selvaraj K, Hayase S, Molecular dynamics simulations on the aggregation behavior of indoline type organic dye molecules in dye-sensitized solar cells, J. Mol. Model., 18, 2012, 2099-2104.

[3] Borrmann T, Richardson M, The use of nanostructured calcium silicate in solar cells, ACS pub., Beryline, 2009, 78-80

[4] Groningen R, Fullerene based Organic Solar Cells, Timisoara pub., Romaine, 1978, 154-157.

[5] Park SS, Won Y, Choi YC, Kim JH. Molecular Design of Organic Dyes with Double Electron Acceptor for Dye-Sensitized Solar Cell, Energ Fuel, 23, 2009, 3732-3736.

[6] Petermann R, Tian M, Tatsuura S, Furuki M, Synthesis of new squaraine dyes for optical switches, DyesPigments, 57, 2003, 43–54.

[7] Nasr S, Liu D, Hotchandani S, Kamat P, Dye-capped semiconductor nanoclusters, excited state and photosensitization aspects of rhodamine 6G H-aggregation bound to SiO2 and SnO2 colloids, J. Phys. Chem., 100, 1996, 11054-11061.

[8] Ito S, Miura S, Uchida S, Takota M, Sumika K, Liska P, Comte P, Gratzel M, High conversion efficiency organic dye-sensitized solar cells with a novel indoline dye, Chem Comm, 2008, 5194-5196.

[9] Shlyk-Kerner O, Samish I, Kaftan D, Holland N, Sai PSM, Kless H, Protein flexibility acclimatizes photosynthetic energy conversion to the ambient temperature, Nature, 442, 2006, 827-830.

[10] Nojiri M, Koteishi H, Nakagami T, Kobayashi K, Inove T, Yamaguchi K, Suzuki S, Structural basis of inter-protein electron transfer for nitrite reduction in denitrification, Nature, 462, 2009, 117-120.

[11] Hosseinnezhad M, Gharanjig K, Moradian S, The Synthesis of Organic Dye for Nanostructure Dye Solar Cell, The 22nd Iranian Seminar of Organic Chemistry, 19-21 August 2014.

[12] a) Hosseinnezhad M, Gharanjig K, Moradian S, The synthesis and application of a new disperse dye based on indoline on polyesters, J. Color. Sci. Tech, 4, 2012, 43-49; b) Hosseinnezhad M, Moradian S, Gharanjig K, Synthesis and Characterization of Two New Organic Dyes for Dye-Sensitized Solar Cells, Synth Comm, 44, 2014, 779-787.

[13] Hallas G, Towns A D, Dyes derived from aminothiophenes, Dyes Pigment, 33, 1997, 319-336.

[14] Zhan W H, Wu WJ, Hua J, Jing Y H, Meng F S, Tian H, Photovoltaic properties of new cyanine-naphthalimide dyes, Tetrahedron Letter, 48, 2007, 2461-2468.

[15] Boschloo G, Hagfeldt A, Activation Energy of Electron Transport in Dye-Sensitized TiO2 Solar Cells, J Phys Chem B, 109, 2005, 12093-12098.

[16] Ashokkumar R, Kathiravan A, Ramamurthy P, Aggregation behaviour and electron injection/ recombination dynamics of symmetrical and unsymmetrical Zn-phthalocyanines on TiO2 film, Phys Chem Chem Phys, 16, 2014, 1015-1021.

[17] Yum J, Jang R, Humphry-Baker R, Gratzel M, Cid J, Torres T, Nazeeruddin M, Effect of Coadsorbent on the Photovoltaic Performance of Zinc Pthalocyanine-Sensitized Solar Cells, Langmuir, 24, 2004, 5636-5640.