ساخت ميكروكره‌هاي نقره به عنوان پراكَنَنده‌هاي فلزي براي جمع‌آوري نور در سلول خورشيدي رنگدانه‌اي

Fabrication of Silver Microspheres as Metallic Scattering Centers in Dye-sensitized Solar Cells: Light Harvesting

ميكروكره هاي توخالي نقره به روشي ساده و با استفاده از فرآيندي زيست محيطي و بهره گيري از قالب ساخته شدند. از ميكروكره هاي كربني كه با روش گرمابي ساخته شده اند، به عنوان قالب استفاده شد. هسته كربني با اعمال حرارت حذف شد تا كره هاي توخالي نقره تشكيل شود. ضخامت پوسته تشكيل شده بر روي قالب با تغيير غلظت پيش ماده ها قابل تنظيم است. با توجه به ضخامت پوسته تشكيل شده، پوسته مي تواند يكنواخت و پيوسته، و يا ناپيوسته باشد. ذره هاي كروي نقره با سيليكا پوشش داده شده و سپس به الكتروليت سلول خورشيدي رنگدانه اي اضافه شدند. به دليل پراكندگي نور از اين كره هاي نقره و در نتيجه به دام افتادن بخشي از نور كه به وسيله رنگدانه هاي سلول خورشيدي جذب نشده بودند، افزايش 50% در چگالي جريان سلول خورشيدي اصلاح شده با ذره هاي كروي نقره اي ديده شد كه منجر به افزايش 21% در بازده سلول فوتوولتايي مي شود.

Silver microspheres were synthesized in an easy and environmentally friendly process by a sacrificial templating method. Carbonaceous microspheres were used as hard templates, which had been synthesized previously by a hydrothermal carbonization process. Silver spheres were synthesized by thermal removal of the core carbon component. The thickness of shell could be controlled by the concentration of precursors. Depending on the thickness, uniform or discontinuous shells are formed. The spheres were coated with SiO2, and then added into the electrolyte of a dye solar cell. The enhancement of 50% was achieved in short-circuit current density (JSC) due to the scattering and trapping of non-absorbed light inside of the sensitized TiO2 film. In addition, 21% augmentation was observed in the photovoltaic power conversion efficiency (?).