مديريت نور در سلول هاي خورشيدي رنگدانه اي با استفاده از لايه هاي پراكنده گر نوري: نقره يا تيتانيم دي اكسيد

Photon Management in Dye-sensitized Solar Cell Using Light Scattering Layers: Silver or Titanium Dioxide

اگر چه نقره به عنوان بازتاب كننده ي كاملي در محدوده ي طول موج هاي مرئي شناخته مي شود؛ لايه هاي متشكل از ذره هاي 400 نانومتري تيتانيم دي اكسيد به عنوان پراكنده گرهاي متداول در سلول هاي خورشيدي رنگدانه اي به كار مي رود تا نور جذب نشده به وسيله لايه ي حساس شده به رنگدانه را به سمت اين لايه هدايت كند و با جذب اين بخش از نور به وسيله ي رنگدانه، ميزان جريان الكتريكي توليدي سلول خورشيدي افزايش يابد. در اين تحقيق، نانوذره هاي 400 نانومتري نقره با استفاده از نانوذره هاي تيتانيم دي اكسيد 30 نانومتري به عنوان قالب ساخته شد. با استفاده از اين ذره هاي 400 نانومتري نقره و ذره هاي 400 نانومتري تيتانيم دي اكسيد – فاز روتايل، به ترتيب دو لايه ي پراكنده گر فلزي و غيرفلزي ساخته شد و در كنار كاتد، در بخش خارجي سلول خورشيدي قرار گرفت تا اثر لايه هاي پراكنده گر فلزي و پراكنده گر غيرفلزي متداول، بر پراكندگي نور در سلول هاي خورشيدي رنگدانه اي مقايسه شود. سلول خورشيدي كه با لايه ي پراكنده گر متداول، حاوي ذره هاي تيتانيم دي اكسيد، اصلاح شده است؛ جريان اتصال كوتاه و بازده بالاتري را در مقايسه با سلولي كه با پراكنده گر فلزي نقره اصلاح شده است؛ نشان مي دهد زيرا لايه ي حاوي پراكنده گرهاي تيتانيم دي اكسيد در مقايسه با لايه ي متشكل از پراكنده گرهاي فلزي، ميزان بازتاب پخشي بيش تري دارد

Silver is well-known as a perfect reflector in visible spectrum while 400-nm-sized rutile-type TiO2 nanoparticles are common scattering centers to harvest the light in dye-sensitized solar cells. In this study, 400-nm-sized silver and 400-nm-sized rutile-type TiO2 nanoparticulates were prepared using template method. Scattering films were fabricated and attached to the outside of the counter electrode to compare the light scattering of metallic and conventional non-metallic scattering centers in dye-sensitized solar cells. The cell modified with TiO2 particulate layer shows higher JSC and η because this film has higher diffuse reflectance rather than silver one to scatter more light into the cells