بررسي تاثير ضخامت فيلم دي اكسيدتيتانيوم بر ساختار فتوالكترود و عملكرد سلول خورشيدي رنگينه اي

The Effect Of TiO2 Film Thickness On Fabricated Photoelectrode and Dye Solar Cell Performance

الكترودهاي دي اكسيد تيتانيوم با ضخامت هاي مختلف 7، 14، 28 و 36 ميكرون به روش لايه گذاري غلطكي (Squeege printing) ساخته و سپس تحت عمليات حرارتي قرار داده شدند. ساختار پوشش فيلم هاي دي اكسيد تيتانيوم توسط تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي (SEM)، نشان داده شده است. آناليز ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) نشان دهنده ميزان افزايش زبري سطح فيلم ها با افزايش ضخامت بود و بالاترين فاكتور زبري مربعي ميانگين (Root Mean Square Slope) و ميزان توسعه ناحيه سطحي (فاكتور ناهمواري ها) Area Ratio) (Developed Interfacial به ترتيب براي الكترود دي اكسيد تيتانيوم با ضخامت 36 ميكرون، 73% و 7/23% ثبت شد. با كمك آناليز تعيين سطح ويژه (BET)، حجم تخلخل ها با افزايش ضخامت فيلم گزارش گرديد و براي بالاترين ضخامت فيلم دي اكسيد تيتانيوم كل حجم تخلخل 2227/0 سانتي متر مكعب بر گرم ثبت شد. تصاوير ميكروسكوپ نوري از نمونه ها در ضخامت هاي مختلف پس از حساس سازي آنها در رنگينه، نشان دهنده افزايش درصد رونشيني رنگينه با افزايش ضخامت فيلم دي اكسيد تيتانيوم بود. سلول هاي خورشيدي ساخته شده از 4 نمونه ضخامتي، تحت شدت نور 300 وات بر مترمربع قرار گرفتند. بالاترين راندمان و فاكتور گنجايش به ميزان 9/3% و 68% به ترتيب براي فتوالكترود با ضخامت 14 و 7 ميكرون ثبت گرديد.

In order to evaluate the I-V characteristics of fabricated cells, Different types of photoelectrodes having different thicknesses of TiO2 (7, 14, 28 and 36 micron) were produced by squeegee printing. The analysis showed higher surface roughness and higher porosity with increasing the thickness of photoelectrodes resulting a higher dye absorption by fabricated photoelectrodes. The highest fill factor and efficiency under illumination with tungstan light source of 150 W with an incident light of 300 W/m2 were 68% and 3.9% for 14 and 7 micron photoelectrodes respectively