تاثير استفاده توام از نانوذرات و نانوالياف TiO2 در الكترود كاتد بر بازدهي سلول خورشيدي حساس به رنگدانه طبيعي پوست انار سياه

The Impact of the Combined Use of TiO2 Nanoparticles and Nanofibers on Cathode Electrode on Efficiency of Solar Cell Sensitized with Black Pomegranate Bark Pigment

در اين پژوهش با استفاده از رنگدانه پوست انار سياه به عنوان حساس كننده و نانوالياف و تركيب نانوذرات و نانوالياف به عنوان بستر رنگدانه در سلول خورشيدي حساس به رنگدانه، ميزان بهبود عملكرد سلول مورد بررسي قرار گرفت. رنگدانه پوست انار سياه به دليل دارا بودن گروه عاملي كربونيل و كربوكسيل جذب مناسبي روي نانوساختار داشت. از طرفي رنگدانه پوست انار سياه با گستره وسيع طيف جذب نور، موجب بهبود بازدهي سلول خورشيدي شد. اين موارد در مورد رنگدانه با استفاده از آناليزهاي FTIR و UV-Vis مورد بررسي قرار گرفت. در قسمت نانوساختار با تغيير نانوذرات به نانوالياف و در نهايت، استفاده توام نانوالياف و نانوذرات TiO2 افزايش بازدهي قابل قبولي مشاهده شد. بطوري كه بهترين عملكرد در سلول ساخته شده با تركيب نانوالياف و20 درصد نانوذرات با بازدهي، 2/18 درصد، فاكتور پرشوندگي 79/6 درصد، چگالي جريان اتصال كوتاه mA 2/18 و ولتاژ مدار باز V 5/032 مشاهده شد. براي ساير سلول‌هاي ساخته شده با نانوذرات، نانوالياف، تركيب نانوالياف و30 درصد نانوذرات و تركيب نانوالياف و40 درصد نانوذرات، بترتيب بازدهي 1/77، 1/84، 0/64 و 0/61 درصد بدست آمد براي توجيه و تفسير نتايج عملكردي، آناليزهاي SEM، FESEM و TEM براي نانوساختارها و آناليز IPCE، I-V، UV-Vis و EIS براي سلول‌هاي خورشيدي انجام شد.