بررسي پارامترهاي الكتروفورتيك نانوذرات اكسيد تيتانيوم در ساخت فوتوآند سلول خورشيدي حساس شده با رنگينه

فوتوآند نيمه ‌هادي حساس شده با رنگينه، نقش مهمي در تبديل فوتون‌ها به انرژي الكتريكي ايفا مي‌كند. به منظور رسيدن به سلول‌هايي با بازده‌ي بالا، تهيه الكترود با مساحت سطحي بالا كه به جذب رنگينه كافي منتهي شود، الزامي است. يك روش موثر براي كنترل تخلخل، مساحت سطحي و چگالي فيلم، روش رسوب ‌دهي الكتروفورتيك ناوذرات اكسيد تيتانيوم است. در اين مقاله از روش رسوب دهي الكتروفورتيك براي ايجاد لايه متخلخل اكسيد تيتانيوم بر روي شيشه شفاف رسانا، به عنوان فوتوآند سلول خورشيدي حساس شده با رنگينه استفاده شد. ابتدا تاثير شيمي محلول بر ايجاد و پايداري سوسپانسيون نانوذرات اكسيد تيتانيوم و امكان ايجاد پوشش مورد بررسي قرار گرفت. محلول با كارآيي بالا انتخاب شد و پس از آن تاثير پارامتر هاي فرآيند الكتروفورتيك مانند ولتاژ و زمان رسوبدهي و نيز غلظت يد و آب در سوسپانسيون نانوذرات بر پوشش ايجاد شده مورد بررسي قرار گرفت. در نهايت از پوشش نانومتخلخل بدست آمده به عنوان فوتوآند سلول خورشيدي حساس شده با رنگينه استفاده شد و كارآيي آن مورد بررسي قرار گرفت. منحني ولتاژ جريان سلول خورشيدي حاصل تحت تابش نور لامپ زنون اندازه‌گيري و محاسبه گرديد. سلول ساخته شده با فتوآندي كه تحت ولتاژ 30 ولت و به مدت 8 دقيقه الكتروفورتيك گرديد، بهترين عملكرد را از خود نشان داد. ضخامت لايه نانومتخلخل TiO2 اين فتوآند 13 ميكرومتر بود. چگالي جريان مدار كوتاه، ولتاژ مدار باز و بازده اين سلول به ترتيب 0.93 ميلي آمپر بر سانتي متر مربع، 455 ميلي ولت و 0.18% براي اين سلول مشاهده گرديد.