مروري بر مواد رنگزاي كمپلكس آلي-معدني براي استفاده در سلول‌هاي خورشيدي

Review on Metal-based Complex Dyes for Dye-sensitized Solar Cells

امروزه براي توليد انرژي از سوخت‌‌هاي فسيلي كه منابع پايان‌‌پذير هستند، استفاده مي‌‌شود. با توجه به ميزان مصرف انرژي و روند رو به رشد آن، معرفي منابع جديد توليد انرژي ضروري است. خورشيد، به عنوان يك منبع تجديدپذير انرژي، كه علاوه بر دوست‌دار محيط‌زيست بودن، به صورت نامحدود نيز دردسترس است، توجه جامعه جهاني را به خود جلب كرده است. انرژي خورشيدي، با استفاده از ابزارهاي فوتوولتائيك، مستقيما به انرژي الكتريكي تبديل مي‌‌شود. سلول‌‌هاي خورشيدي حساس به مواد رنگزا، جايگزين ارزان و قابل قبول در مقابل ابزارهاي فتوولتائيك مرسوم مانند سلول‌‌هاي خورشيدي معدني، لايه نازك و يا هيبريدي هستند. عملكرد سلول‌‌هاي خورشيدي حساس شده به مواد رنگزا وابسته به مواد رنگزا، الكتروليت و نيمه‌هادي است. مواد رنگزاي آلي-معدني يك طبقه مهم از تركيبات حساس به نور بوده كه براي كاربرد در ساختار سلول خورشيدي مناسب هستند. اين تركيبات، عملكرد بسيار خوبي در سلول خورشيدي داشته و بازده 20% نيز براي آن‌‌ها گزارش شده است. مهم‌ترين فلز مورد استفاده در سنتز اين تركيبات، روتنيم بوده كه بهترين بازده را نشان داده است. اين مقاله مروري بر انواع كمپلكس‌‌هاي آلي-معدني كه به عنوان حساس‌كننده (مواد رنگزا) در سلول خورشيدي قابل استفاده هستند را ارائه مي‌‌دهد.

Nowadays, fossil fuels, which are limited sources, are used to produce energy. According to energy consumption and its growing trend, it is necessary to introduce new sources of energy production. As a renewable, eco-friendly and abundant energy source, the sun has attracted the attention of the world. Solar energy is directly converted into electric energy with the help of photovoltaic devices. Dye-sensitized solar cells deliver a cheaper and dependable alternative for numerous photovoltaic devices such as mineral, thin-film, and hybrid solar cells. The performance of dye-sensitized solar cells depended on photosensitizer (Dye), electrolyte, and the semiconductor. Organometallic complex dyes are an important group of photosensitizer compounds that are suitable for use in the solar cell structure. These compounds illustrate an excellent performance in DSSCs, and an efficiency of about 17% was reported. The most important metal used in the synthesis of these compounds is ruthenium, which has shown the best efficiency. This article provides an overview of the types of organic-mineral complexes as sensitizers (dyes) in dye-sensitized solar cells.