بررسي اثر تغيير اندازه نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيم بر كارآيي سلول خورشيدي حساس‌شده با رنگ دانه طبيعي انار

Study of the effect of Titanium dioxide nano particle size on efficiency of the dye-sensitized Solar cell using natural Pomegranate juice

در اين تحقيق پس از ساخت و مشخصه‌يابی سلول‌های خورشيدی حساس‌شده با رنگ‌دانه موجود در آب انار اثر تغيير اندازه نانوذرات بلوری دی‌اكسيد‌تيتانيوم (TiO2)بر كارايی سلول بررسی شده است. از نانوذرات TiO2 با اندازه‌های 25 و 100 نانومتر و همچنين مخلوط آن دو به نسبت مساوی در فوتوالكترود با ساختار تك لايه استفاده كرديم. بهترين كارايی برای سلول ساخته شده با مخلوط نانوذرات با اندازه‌های 25 و 100 نانومتر به‌دست آمد. همچنين كارايی سلول‌های دارای فوتوالكترود با ساختار دولايه نيز بررسی شد. از مخلوط نانوذرات 25 و 100نانومتر TiO2 به عنوان اولين لايه‌ و از TiO2 با اندازه‌های 100 و 400 نانومتر به عنوان پراكننده‌ و دومين لايه در فوتوالكترود استفاده كرديم. برای سلول ساخته‌شده با استفاده از TiO2با اندازه 400 نانومتر بازدهی بهتری به‌دست آمد.

Dye-sensitized solar cell (DSSC) using natural Pomegranate juice as dye-sensitizeris fabricated and characterized. DSSCS consist of a working electrode, a redox electrolyte containing iodide and tri-iodide ions and a counter electrode. A nanocrystalline TiO2 semiconductor with a wide band-gap coated with a monolayer dye-sensitizer is used as working electrode. The effect of titanium dioxide (TiO2) nanoparticle size on efficiency of the DSSC based Pomegranate juice as a sensitizer is studied. For monolayer structure, we used two sizes of TiO2 nanoparticle (25 nm and 100 nm) and a mixture of these two sizes. The highest efficiency of 0.61% was obtained with mixture of 25 and 100 nm TiO2 nano-particles in working electrode. For double-layer structure, we used 100 and 400 nm size TiO2 particles as light-scattering. The best efficiency was obtained using 400 nm TiO2 as light-scattering particles.