ارزيابي الكتروشيميايي سل خورشيدي رنگينه‌اي تهيه شده با الكترودهاي لايه نازك نانوساختار و رنگينه طبيعي

Electrochemical evaluation of fabricated dye sensitized solar cell (DSSC) with nanostructured thin film electrodes and natural dye

امروزه سل‌هاي خورشيدي رنگينه‌اي با توجه به هزينه ساخت پايين نسبت به ديگر سل‌هاي خورشيدي تبديل انرژي نور به انرژي الكتريكي را بسيار مقرون به صرفه ساخته و از آن‌ها به عنوان نسل سوم سل‌هاي خورشيدي و از دسته سل‌هاي لايه نازك نانوساختاري نام مي برند. معمولاً تيتانيوم دي اكسيد به عنوان نيمه رسانا اين نقش را ايفا مي‌كند و الكترون هاي برانگيخته شده را از رنگينه به الكترود شمارشگر (كاتد) انتقال مي‌دهد. در نهايت طي يك چرخه‌ي انتقال الكترون كه الكتروليت در آن نقش مهمي دارد، الكترون ها به مولكول هاي رنگينه برميگردند. به اين ترتيب، نور خورشيد توسط اين سل خورشيدي به الكتريسيته تبديل مي‌شود. در پروژه حاضر از منبع طبيعي پوست بادمجان جهت تهيه رنگينه مناسب براي ساخت سل خورشيدي بهره برده شد. استخراج رنگينه‌ها با استفاده از حلال ‌مناسب و خالص‌سازي آن‌ها با استفاده از ستونهاي استخراج فاز جامد انجام گرفت. ارزيابي الكتروشيميايي و اندازه‌گيري راندمان نهايي سل‌هاي ساخته شده بر پايه منبع طبيعي پوست بادمجان انجام شده و از تكنيك قدرتمند و غير مخرب امپدانس الكتروشيميايي در مطالعه انتقال بار سطحي الكترودهاي نانوساختار سل خورشيدي استفاده گرديد.

Nowadays, Dye sensitized solar cells (DSSCs) emerged as a new class of low cost solar cells that affordable to convert light energy into electrical energy and also they are known as the third generation of solar cells founded on nano structured thin films. Titanium dioxide usually plays as the semiconductor for transmission of excited electrons from dye to the counter electrode (cathode). During one cycle of electron transfer, which electrolyte plays an important role in the electron transportation, electrons will return to the excited dye molecules. This phenomenon practically presents the sunlight conversion into electricity by solar cells. In this project eggplant was used as a natural source of dye for fabrication of DSSC. Dye extraction was performed by suitable solvent and its purification was conducted by Solid Phase Extraction columns. The electrochemical evaluation and final efficiency measurement of fabricated cells were carried out by Electrochemical Impedance Spectroscopy method which is well known as a powerful and non destructive technique in studying of charge transfer on the surface of nano structured electrodes.