سنتز جوهر نقره و چاپ مستقيم آن به عنوان جمع كننده جريان در سلول هاي خورشيدي حساس شده با رنگينه

مقدمه: چاپ جوهر رسانا يكي از روشهاي ايجاد خطوط رساناي نقره در ادوات الكترونيكي است. در اين پژوهش، جوهر رساناي نقره با گرانروي مناسب سنتز شد. سپس جوهر سنتز شده به روش چاپ مستقيم جوهر روي الكترودهاي سلول خورشيدي حساس شده با رنگينه اعمال و نقش آن در افزايش بازده سلول بررسي گرديد. روش : جوهر نقره به روش لويس-واكر سنتز شد. ابتدا استات نقره در آمونيوم هيدروكسايد حل و سپس فرميك اسيد به عنوان عامل احيا كننده به صورت قطره قطره به آن اضافه شد. براي افزايش گرانروي جوهر، هيدروكسي اتيل سلولوز به آن افزوده شد. دستگاه چاپ جوهر در آزمايشگاه ساخته و پارامترهاي مختلف فرآيند چاپ مستقيم جوهر مورد بررسي قرار گرفت. سلول خورشيدي حساس شده با رنگينه از اتصال الكترود فوتوآند و الكترود مقابل و تزريق الكتروليت به فضاي بين آن دو ساخته شد. فوتوآند از لايه متخلخل حساس شده با رنگينه N719 روي FTO و الكترود مقابل از لايه پلاتين روي FTO تشكيل شده است. در آخر خطوط رساناي نقره روي دو الكترود اعمال شد و پارامتر هاي فوتوولتاييك آن تحت نور خورشيد شبيه سازي شده با شدت 100 وات بر سانتيمتر مربع اندازه گيري شد. يافته ها: از بين غلظت هاي مختلف هيدروكسي اتيل سلولوز، غلظت جرمي 2/3% بهترين نتيجه را حاصل كرد. فاصله بين نوك نازل از زيرلايه، كمتر از يك مقدار بحراني، تاثيري بر خط نقره اعمال شده نداشت اما بيشتر از آن خطوط حاصل ناپيوسته شد. با افزايش نرخ تزريق جوهر، اين فاصله بحراني افزايش يافت. افزايش نرخ تزريق جوهر منجر به افزايش ضخامت و عرض لايه اعمال شده گرديد. دماي 360 درجه سانتيگراد به عنوان كمترين دماي تفجوشي كه منجر به مقاومت الكتريكي نزديك به صفر مي شود اندازه گيري شد. مشاهدات نشان داد كه اعمال خطوط نقره ساخته شده در اين پژوهش بر سلول هاي خورشيدي حساس شده با رنگينه سبب افزايش بازده آنها از 1/5% به 2/8% مي شود. نتيجه گيري: جوهر نقره با موفقيت سنتز شد و پارامترهاي بهينه فرآيند اعمال آن بر زيرلايه بدست آمد. از جوهر سنتز شده براي ساخت خطوط رساناي سلول خورشيدي حساس شده با رنگينه استفاده شد و افزايش بازده مشاهده گرديد.