بررسی اثر نانولوله های کربنی در بازدهی سلولهای خورشیدی رنگدانه ای بر پایه نانومیله های tio2

در این پژوهش، اثر نانو لوله های کربنی در بازدهی سلول های خورشیدی حساس شده با رنگدانه بر پایه ی نانو میله های tio2 مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به این که نانو میله ها می توانند مسیری مستقیم برای انتقال سریع تر الکترون فراهم کنند، لذا ابتدا نانو میله های دی اکسید تیتانیوم با استفاده از روش گرمابی به صورت مستقیم بر روی زیر لایه ی شیشه رسانا برای استفاده در آند سلول سنتز شدند. اثر زمان واکنش گرمابی بر روی نانو میله ها و در پی آن بر روی بازدهی سلول ساخته شده با این نانو میله ها بررسی شد. برای کاستن هزینه نهایی ساخت سلول، نانولوله های کربنی چند دیواره به جای پلاتین در کاتد استفاده شد. برای این منظور، خمیر نانولوله های کربنی ساخته و با استفاده از روش لایه نشانی دکتر بلید بر روی شیشه رسانا، لایه نشانی شد. تحلیل پراش پرتو ایکس (xrd) نشان داد که نانو میله ها، دارای فاز روتایل بوده و در راستای عمود بر زیر لایه رشد کرده اند. همچنین کاتد سلول با این تحلیل بررسی شد و وجود نانولوله های کربنی را تایید کرد. از طرف دیگر تصاویر میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (fesem)، رشد بسیار منظم و عمودی نانومیله ها را نشان داد. تصاویر fesem نانولوله های کربنی استفاده شده در کاتد نشان می دهند که این نانولوله ها به صورت یکنواخت و با کمترین شکستگی بر روی زیر لایه، لایه نشانی شده اند. در پایان بازدهی سلول خورشیدی ساخته شده با استفاده از این نانومیله ها و نانولوله های کربنی تحت تابش استاندارد (am1.5 و100mw/cm2) بررسی شد و بازدهی 3.58% برای سلول با کاتد پلاتینی، و بازدهی 1.59% برای سلول با کاتد ساخته شده با استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره به دست آمد.