تهيه نانوكامپوزيت متخلخل ZnO/MWCNT و نانوذرات ZnO از پيش ماده شبكه آلي-فلزي و استفاده از آن به عنوان فوتوآند در ساخت سلول خورشيدي رنگدانه اي

در اين پژوهش، نانوكامپوزيت متخلخل ZnO/MWCNT و نانوذرات ZnO با استفاده از شبكه آليفلزي (MOF) بر پايه Zn تهيه شدند. همچنين، به منظور مقايسه، نانوذرات ZnO بدونMOF نيز سنتز شدند. ساختار، مورفولوژي و سايز نانو ساختارها با استفاده از الگوي پراش (XRD) و تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. سلول‌هاي خورشيدي حساس شده به رنگدانه (DSSCs) با استفاده از نانوكامپوزيت ZnO/MWCNT و نانوذرات ZnO به‌عنوان فوتوآند، ساخته شدند. مشخص شد، كه نانوذرات ZnO ساخته شده با MOF، مساحت ويژه بالاتر، جذب رنگدانه بيشتر و چگالي جريان مدار بسته بهتري را در مقايسه با ZnO مرجع بدون پيش ماده MOF نشان مي‌دهد. به‌علاوه، اثر افزودن نانو لوله‌هاي كربني چند ديواره (MWCNT) به ساختار متخلخل ZnO بررسي شد و سلول خورشيدي رنگدانه‌اي بر پايه فوتوآند ZnO/MWCNT، چگالي جريان مدار بسته mA cm^-2 23.89، ولتاژ مدار باز (V) 0.68، و بازده تبديل فوتون به الكتريسيته 4.78 درصد را نشان داد، كه در حدود 15 درصد بيشتر از بازده به‌دست آمده از سلول خورشيدي بر پايه فوتوآندZnO ساخته شده ازMOF با بازدهي 4.06 درصد است. افزايش بازدهي را مي‌توان به افزايش رسانندگي الكتريكي درفوتوآند، اتصال محكم تراز رسانش آند با مولكول‌هاي رنگدانه و سطح تماس بيشتر فوتوآند با الكتروليت نسبت داد.