بررسي اثر گروه هاي الكترون گيرنده مواد رنگزا بر عملكرد سلول خورشيدي رنگدانه اي

The Effect of Anchoring Group of Dyes on Performance of Dye-Sensitized Solar Cells

سه ماده رنگزاي آلي جديد داراي 9-بوتيل فنوتيازين به عنوان گروه الكترون دهنده و سيانو آكريليك اسيد، تيواكسوتيازوليدين و تترازول به عنوان گروه الكترون گيرنده توسط فرايندهاي استاندارد از فنوتيازين به عنوان ماده اوليه تهيه شد. مواد رنگزاي سنتز شده به روش كروماتوگرافي خالص شده و توسط روش هاي آناليز دستگاهي مانند نقطه ذوب، 1HNMR، FT-IR و آناليز عنصري شناسايي شدند. ويژگي هاي اسپكتروسكوپي مواد رنگزاي سنتز شده در محلول و در حالت جذب شده بر روي لايه دي اكسيد تيتانيم مورد مطالعه قرار گرفت. طول موج بيشينه جذب مواد رنگزاي سنتز شده به ترتيب در محلول 415، 432 و 448 نانومتر و بر روي لايه تيتانيم دي اكسيد 440، 456 و 471 نانومتر است. مواد رنگزاي خالص در ساختار سل خورشيدي نانو ساختار اعمال شد و ويژگي هاي فوتوولتاييك آن ها مورد بررسي قرار گرفت. بازده تبديل مواد رنگزاي آلي به ترتيب 3.15%، 5.29% و 5.79% است.

Three new organic days have been synthesized with phenothiazine as the electron donor group and cyanoacrylic acid, thioxothiazolidin and tetrazole as the electron acceptor anchoring group. The proposed dyes were sensitized from phenothiazine as the starting material by standard reactions and characterized by different techniques such as melting point, FT-IR, ¹HNMR, elemental analysis and UV-Visible spectroscopy after purification. Spectrophotometric measurements of the synthesized dyes in solution and on a TiO₂ substrate were carried out in order to assess changes in the status of the dyes. The wavelengths of maximum absorption for synthesized dyes in solution are 415 nm, 432 nm and 448 nm and on TiO₂ films are 440 nm, 456 nm and 471 nm, respectively. Finally, the proposed dyes used as a sensitizer in a dye solar cell structure and their photovoltaic properties investigated. The Conversion efficiencies for organic dyes are 3.15%, 5.29% and 5.79%, respectively