مروري بر نانوكامپوزيت‌هاي دي‌اكسيد تيتانيم مورد استفاده در سلول‌هاي خورشيدي حساس‌شده به مواد رنگزا

Review of TiO2 Nanocomposite for Dye-Sensitized Solar Cells Application

تقاضاي انرژي در قرن حاضر، دائما درحال افزايش است. تامين انرژي به ويژه در كشورهاي درحال توسعه، براي بهبود شرايط زندگي به دليل رشد جمعيت شهري، ضروري مي‌‌باشد. سوخت‌‌هاي فسيلي كه امروزه براي توليد انرژي استفاده مي‌‌شود، داراي منابع محدودي بوده و داراي مشكلات زيست محيطي متعددي نيز است. در دو دهه گذشته، سلول‌‌هاي خورشيدي به عنوان يك جايگزين براي توليد انرژي تجديدپذير، پايدار و سبز معرفي شده است. تحقيقات نشان مي‌‌دهد كه استفاده از يك فوتوآند كارآمد مي‌‌تواند تاثير بسزايي در بازده سلول خورشيدي داشته باشد و عملكرد سلول‌‌هاي خورشيدي با استفاده از نانوكامپوزيت‌‌ها افزايش چشمگيري مي‌‌يابد. در اين مقاله، انواع نانوكامپوزيت‌‌هاي برپايه دي‌‌اكسيد تيتانيم مورد استفاده در سلول خورشيدي بررسي شده است. انواع نانوكامپوزيت‌‌هاي بر پايه دي‌‌اكسيد تيتانيم مورد استفاده در سلول خورشيدي عبارتند از: نانوكامپوزيت دي‌‌اكسيد تيتانيم/اكسيد روي، دي‌‌اكسيد تيتانيم/گرافن، دي‌‌اكسيد تيتانيم/كربن و دي‌‌اكسيد تيتانيم/فلزات بي‌‌اثر. اين تركيبات داراي سرعت انتقال الكترون سريع‌‌تر، سرعت بازتركيب كمتر و مساحت سطح بالاتري نسبت به دي‌‌اكسيد تيتانيم يگانه هستند.

The energy demand is ever increasing to fulfill the energy requirement in this century. High energy supply is required especially in the developing countries to sustain the lifestyle due to the growth in the world's population and techno-economic city. In fact, the sources of fossil fuel based energy are limited and the use of fossil fuels can lead to the environmental pollution problem. It results in an efficient photoanode which further leads to the improvement in DSSC. The DSSCs performance is further enhanced using engineered nano-composite photoanode. The present study reviews the nano-composite based on TiO2 for dye-sensitized solar cells. Nano-composite based on titanium dioxide used in dye-sensitized solar cells include TiO2/ZnO, TiO2/grapheme, TiO2/carbon and TiO2/ noble metal. Thus they result in rapid electron transfer rate, slower charge recombination rate and higher surface area.