بررسی اثر تغییر اندازه نانو ذرات tio2بر کارایی سلول های خورشیدی حساس شده توسط نقاط کوانتومی

سلولهای خورشیدی حساس شده با نقاط کوانتومی، از نسل سوم سلولهای فوتوولتائیک به شمار می آیند که در سالهای اخیر با توجه به ویژگیهای قابل توجه نقاط کوانتومی استفاده از آنها به جای رنگدانه، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. سلول خورشیدی از سه قسمت فوتوالکترود، الکترود مقابل و الکترولیت تشکیل می شود. از میان نیمه رساناهای مختلف که در سلولهای خورشیدی حساس شده با نقاط کوانتومی بکار رفته است tio2 به علت داشتن شکاف نواری پهن و پایداری بالا کاربرد بیشتری دارد. در این پایان نامه، اثر تغییر اندازه ی نانوذرات tio2 بر کارایی سلولهای خورشیدی حساس شده با نقاط کوانتومی بررسی شد. برای انتخاب نقاط کوانتومی بهینه، از دو نوع نقاط کوانتومی cds و pbs استفاده شد. بهترین بازدهی برای سلول حساس شده با cds بدست آمد. سپس از کربن، pedot:pss، پلاتین و سولفیدهای فلزی cos، pbs و ag2s به عنوان کاتالیزور در الکترود مقابل استفاده شد. که بهترین کاتالیزور، با توجه به بازدهی بدست آمده، سولفید فلزی cosشد. همچنین دو نوع الکترولیت پلی سولفید و الکترولیت یدید/تری یدید تهیه شد و تاثیر آنها بر روی عملکرد سلول بررسی شد. با توجه به نتایجی که از مشخصه ی جریان – ولتاژ بدست آمد، بهترین الکترولیت برای سلول خورشیدی حساس شده با cds، الکترولیت پلی سولفید انتخاب شد. در مرحله ی بعد از نانوذرات tio2 با اندازه های 25 و 100 نانومتر و مخلوط آنها به عنوان انتقال دهنده ی الکترون در فوتوالکترود استفاده شد. نتایج حاصل بهترین بازدهی را برای سلول ساخته شده با مخلوط نانوذرات tio2 25 و 100 نانومتر نشان داد. در پایان از نانوذرات tio2با اندازه ی 400 نانومتر به عنوان پراکننده گر و دومین لایه در فوتوالکترود استفاده شد. بهترین بازدهی برای سلولی که با مخلوط نانوذرات tio2 25و100نانومتر به عنوان انتقال دهنده ی الکترون و لایه ی پراکننده گر400 نانومتر ساخته شده بود، مشاهده گردید.