چکیده

در این مطالعه، نقاط کوانتومی گرافن (GQDs) با میانگین اندازه 15 نانومتر به روش بالا- پایین و با استفاده از نانوفیبرهای کربنی (CNFs) تهیه شدند تا عملکرد فوتوولتائیک DSSC ها را بهبود ببخشند. محلول مقدماتی ایزوپروپوکسید تیتانیوم (Ti(OPr)4)/PVP برای به دست آوردن نانوفیبرهای TiO2 به روش الکترواسپینی استفاده شد و سپس با GQD های تهیه شده تزئین شدند. ابتدا GQD های تهیه شده با طیف سنجی های XRD، Raman، TRPL، DLS، UV-vis و PL تأیید شدند. حضور GQD ها نیز روی نانوفیبرهای TiO2 با طیف سنجی XRD و Raman و مطالعه EDX تأیید شد. مورفولوژی سطح و حضور GQD ها روی نانوفیبرهای اکسید تیتانیوم با آنالیزهای SEM و TEM مطالعه شد. خواص نوری نانوفیبرهای TiO2-GQD  به وسیله طیف سنجی UV-vis و PL بررسی شد. در نهایت، سلول خورشیدی حساس شده با رنگ با استفاده از نانوفیبرهای آراسته به اکسید تیتانیوم با GQD ها به عنوان فوتو آند تولید شد و پلاتین استاندارد به عنوان الکترود مخالف و 1- بیوتیل-3- متیلیمیدازولیوم یدید 0/5 مولار، LiI 0/5 مولار، I2 0/05 مولار، 4- ترتبیوتیل پیریدین 0/5 مولار در استونیتریل به عنوان الکترولیت استفاده شدند. یک سلول خورشیدی حساس شده با رنگ با فوتوآندی بر پایه نانوفیبرهای TiO2-GQD، بازده تبدیل انرژی بالایی حدود 6.22% نشان می دهد که از مقدار مربوط به سلول خورشیدی بر پایه نانوفیبرهای اکسید تیتانیوم خالص (4.81%) بیش تر است که با افزایشی در چگالی فوتوجریان مدار کوتاه و ولتاژ مدار باز نیز همراه است. بهبود کلی در مقدار PCE برای نانوفیبرهای آراسته به GQD ها حدود 29.31% است که از سایر سیستم های گزارش شده بیشتر است. توانایی انتقال الکترون ناشی از تولید نور بهتر، ترکیب بار احیا شده، افزایش جذب رنگ، و برداشت نور قابل مشاهده مؤثر، باعث بهبود PCE شده است. تست پایداری در مورد DSSC ها در دوره 30 روزه (70 ساعت) تحت جذب خورشی انجام شد، به طوریکه نانوفیبرهای اکسید تیتانیوم تزئن شده با GQD 99% بازده اولیه خود را حفظ کرد، که گزینه ای حیاتی در کاربردهای عملی به شمار می رود.

1-مقدمه

سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ (DSSC) اولین بار توسط OREGAN و Gratzel گزارش شد، که به خاطر هزینه کم، تولید آسان، زیست سازگاری نسبت به سایر سلول های خورشیدی، جهان را به نور و تبدیل الکتریسیته جذب کرد [1].عملکرد DSSC به ماده فوتوآند بستگی دارد؛ زیرا هم روی فوتوجریان و هم فوتوولتاژ سلول خورشیدی تأثیر می گذارد. TiO2 یک ماده نیمه هادی با فاصله پیوند وسیع است (3/2 الکترون ولت) که به طور متداول به عنوان ماده فوتوآند در DSSC استفاده می شود و در ثابت نگه داشتن مولکول های رنگ، پذیرش الکترون از رنگ و انتقال این الکترون ها به زیرلایه هادی کمک می کند....

 میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید