بررسی اثر چگالی جریان بر میزان جذب ماده رنگزا بر سطح نانوتیتانیای تهیه شده به روش الکتروبرنشانی جهت استفاده در سلول‌های خورشیدی

نویسندگان

1 قطب علمی رنگ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

2 گروه پوشش‌های سطح و خوردگی؛قطب علمی رنگ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

3 گروه پژوهشی مواد رنگزای آلی؛قطب علمی رنگ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

4 گروه پژوهشی صنایع معدنی و کاتالیست‌ها ، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

چکیده

این پژوهش الکتروبرنشانی نانوذرات دی اکسید تیتانیم، از پراکنه‌های آبی را مورد بررسی قرار می‌دهد. اثربخشی استفاده از لایه‌نشانی به این شیوه در فناوری‌های گوناگون، به شدت وابسته به نوع ترکیب، ریخت‌شناسی و شاخصه‌های ساختاری و فرآیندی است، این موارد مستقیماً در ارتباط با روش آماده‌سازی و شرایط لایه‌نشانی (برای مثال چگالی جریان، نوع سطح، pH، غلظت یون، اندازه و کیفیت نانو ذرات، اختلاط الکترولیت و غیره) می‌باشد. بررسی اثر چگالی جریان بر میزان جذب ماده رنگزا روی سطح لایه تیتانیای الکتروبرنشانده و امکان‌سنجی جهت افزایش بازده تبدیل انرژی سلول‌های خورشیدی حساس شده با ماده رنگزا، از اهداف عمده در پیشبرد این پژوهش بوده است. لایه نیمه‌رسانا تحت شرایط مختلف ولتاژ و جریان به روش الکتروبرنشانی تهیه شد و پس از آن جذب سه ماده رنگزا بر پایه روتنیم بر سطح لایه نیمه‌رسانا بررسی گردید. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد تغییر چگالی جریان سبب افزایش ضخامت لایه نانوتیتانیای الکتروبرنشسته بر روی الکترود شده است و این تغییرات وابسته به افزایش بازده نشست نانو ذرات تیتانیا می‌باشد. مقایسه سه ماده رنگزا N719،N455-PF6 و P1نشان می‌دهد که N455-PF6 نسبت به دو ماده رنگزای دیگر، رفتار خطی و تکرارپذیرتری با افزایش جریان نشان داده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Current Density on the Absorption of Semiconducting Dye Using Electrodeposition Technique for DSSC Application

نویسندگان [English]

  • Z. Ranjbar 2
  • S. Rouhani 3
  • M. Ranjbar 4
1
2 Department of Surface Coatings and Corrosion;Center of Excellence for Color Science and Technology, Institute for Color Science and Technology
3 Department of organic colorants;Center of Excellence for Color Science and Technology, Institute for Color Science and Technology
4 Department of Chemical Technology, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST)
چکیده [English]

Electrodeposition of nano titania from aqueous dispersion has been studied. Properties of The electrodeposited layer are related to nanoparticle type, morphology, structure and process characteristics. These properties are directly affected by preparation method and electrodeposition parameters such as current density, substrate type, pH, ionic concentration, size, type of nanoparticles, electrolyte mixing, etc. Characteristics of nano titania could affect the conversion efficiency of DSSC (Dye Sensitized Solar Cell) significantly. Electrodeposition is a good candidate for applying nano titania as a semi-conductor. In this study the effect of electrodeposition current density on the adsorption of different types of dyes on electrodeposited nano titania in a DSSC has been studied. N455-PF6 showed more dye adsorption on the electrodeposited nano titania. The increasing current density, the raising nano titania thickness and deposition yield. Comparing three types of dyes (P1, N455-PF6, N719) showed that N455-PF6 represented a linear and reproducible absorption by increasing current density.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Current Density
  • Electro deposition (ED)
  • Dye-sensitized solar cell (DSSC)
  • TiO2 nanoparticles
  • Absorption
علوم و فناوری رنگ
دوره 12، شماره 1
فروردین 1397
صفحه 23-32

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار