سنتز خمیر tio2 با استفاده از نانوذرات tio2 به روش سل- ژل به منظور استفاده در ساخت فتوآند نانو متخلخل سلول خورشیدی حساس شده با رنگینه

در این پژوهش، سلول های خورشیدی حساس شده با رنگینه بر پایه نانوذرات اکسید تیتانیم (tio2) ساخته و خواص فتوولتائیک آن بررسی شده است. برای به دست آوردن سلولی با بازده بالا باید ملاحظات زیادی لحاظ شود که از آن جمله بهبود خواص فتوولتائیک فتوآند می باشد. الکترود فتوآند یکی از اجزای مهم سلول خورشیدی حساس شده با رنگینه می باشد. ساخت فتوآند یکی از مراحل اصلی فرآیند ساخت این نوع سلول ها محسوب می گردد. تولید خمیر tio2 به گونه ای که فیلم حاصل از آن، ساختاری نانو متخلخل به همراه پیوستگی خوب بین ذرات داشته باشد و به سادگی بتوان آن را بر بستر اعمال کرد، حائز اهمیت می باشد. در این راستا، از روش پچینی به عنوان شاخه ای اصلاح شده از روش سل - ژل استفاده شده است. با استفاده از این روش یک سل ساخته شد که با اضافه کردن نانوذرات tio2 به سل مذکور، خمیر tio2 به دست آمد. خمیر تولید شده پس از عملیات حرارتی، دارای ساختاری نانو متخلخل، سطح ویژه با چسبندگی مناسب بین ذرات آن می باشد، سپس این ساختار نانو متخلخل، به روش تیغه دکتر(doctor blade) بر سطح شیشه شفاف رسانا اعمال شد و به عنوان فیلم فتوآند سلول خورشیدی حساس شده با رنگینه مورد استفاده قرار گرفت. برای بهبود خواص پوشش نانو متخلخل tio2 و دست یابی به سلول با بازده بالا نسبت مولی تیتانیم ایزوپروپوکسید(c12h28o4ti) به سیتریک اسید(c6h8o7) در فرمول ساخت سل، به عنوان پارامتری مهم و تاثیرگذار بر کیفیت محصول نهایی، را تغییر داده تا بهترین نسبت دست آمد. از رنگینه بر پایه فلز واسطه n719 (c58h86n8o8rus2) برای حساس کردن پوشش نانومتخلخل tio2 استفاده شد. تغییرات جریان بر حسب ولتاژ سلول، تحت تابش نور لامپ زنون اندازه گیری و ثبت شد و خواص فتوولتائیک آن به دست آمد و مشاهده شد که کاهش نسبت مولی تیتانیم ایزوپروپوکسید به سیتریک اسید با عنوان x، کاهش ویسکوزیته خمیر tio2 را به دنبال داشته که در نتیجه ی آن ترک های ایجاد شده در سطح فیلم کاهش یافته و منجر به بهبود خواص فتوولتائیک سلول شد. نتایج به دست آمده مناسب بودن روش پچینی برای ساخت الکترود فتوآند سلول خورشیدی حساس شده با رنگینه را نشان داد.