ساخت سلول های خورشیدی حساس¬شده توسط نقاط کوانتومی با الکترولیت های مختلف و مقایسه عملکرد آنها

مستقیم¬ترین راه جهت تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی، استفاده از سلول¬های فوتوولتائیک می¬باشد. سلول¬های فوتوولتائیک به دلیل عدم نیاز به اجزای متحرک، هزینه نگهداری بسیار پایینی دارند و به همین جهت، به منظور کاربردهای بلند¬مدت مورد توجه قرار گرفته¬اند. سلول¬های فوتوولتائیک بسته به تکنولوژی مورد استفاده در ساخت آنها به سه دسته¬ی نسل اول، دوم و سوم تقسیم¬بندی می¬شوند. سلول¬های خورشیدی حساس¬شده با نقاط کوانتومی، از نسل سوم سلول¬های فوتوولتائیک به شمار می¬آیند که در سالهای اخیر با توجه به ویژگی¬های قابل توجه نقاط کوانتومی مانند ضریب جذب بالا، قابلیت تغییر خواص اپتوالکترونیکی با تغییر اندازه، ترکیب و شکل، گشتاور دوقطبی زیاد و قابلیت تولید چندین جفت الکترون– حفره به ازای تابش یک فوتون، استفاده از آنها به جای رنگدانه، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. سلول خورشیدی از سه قسمت فوتوآند، الکترود مقابل و الکترولیت تشکیل می¬شود. به طور کلی الکترولیت قلب یک سلول خورشیدی محسوب می شود و در عملکرد آن نقش اساسی را ایفا می نماید. با توجه به اهمیت الکترولیت در سلول¬های خورشیدی در این پایان نامه تاثیر الکترولیت¬های مختلف بر روی عملکرد سلول¬های 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 سولفید فلزی cos به عنوان کاتالیزور در الکترود مقابل استفاده شد. که بهترین کاتالیزور، با توجه به بازدهی بدست آمده، سولفید فلزی cos شد. در مرحله¬ی بعد سه نوع الکترولیت پلی سولفید مایع، پلی سولفید شبه¬جامد (ژلی) 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 مایع با ترکیب بهینه¬ی 5/0 مولار na2s و 2 مولار گوگرد و 2/0 مولار kcl انتخاب شد.