Abstrakt

Eine vergleichende Studie einer neuartigen Technik zur Herstellung farbstoffsensibilisierter Solarzellen unter Verwendung von NanoTiO2 und verschiedenen Farbstoffen

Sanjay Kumar Rout, Payodhar Padhi, Manoranjan Biswal und Seshadev Debata

Farbstoffsensibilisierte Solarzellen (DSSCs) haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer niedrigen Produktionskosten, ihrer einfachen Herstellung und ihrer anpassbaren optischen Eigenschaften wie Farbe und Transparenz große Aufmerksamkeit erlangt. Heutzutage wird zur Sensibilisierung der Elektrode natürlicher Farbstoff verwendet und die Gegenelektrode mithilfe von Ruß hergestellt. In dieser Studie berichten wir über molekular konstruierte verschiedene Farbstoffe (Henna, Granatapfel und Rote Bete) und NanoTiO2 in den DSSCs, die die prototypische Struktur eines Donor-π-Brücken-Akzeptors aufweisen und die Elektrolytkompatibilität mit verbesserten Lichtsammeleigenschaften maximieren. BulkTiO2 mit einer Größe von 150 Mikron wurde mithilfe einer Planetenkugelmühle in NanoTiO2-Partikel mit einer Größe von weniger als 20 nm umgewandelt. Unser Design besteht aus einem Gitter aus NanoTiO2-Partikeln mit moduliertem Durchmesser und Zwischenräumen, die mit Elektrolyt gefüllt sind. Dies sorgt nicht nur für Lichteinfang und Absorptionsverbesserung, sondern bietet auch einen verbesserten elektrischen Transport durch die NanoTiO2-Partikel. Es wird beobachtet, dass bei steigender Frequenz sowohl die Kapazität als auch der Widerstand abnehmen. Ab einem bestimmten Punkt bleibt die Kapazität stabil und der Widerstand ist nahezu gleich Null. Dies ist auf den Innenwiderstand und die stationäre Kapazität der Zelle zurückzuführen. Dies bestätigt, dass die hergestellte farbstoffsensibilisierte Solarzelle wie eine herkömmliche Zelle funktioniert. Es wurde festgestellt, dass Henna- und Granatapfelfarbstoffe eine bessere Energieumwandlungseffizienz aufweisen als Rübenfarbstoffe.