شهرام قاسمی میر

سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ (DSSCs) چهار بخش فوتوآند، رنگ، الکترولیت و الکترود مخالف (CE) دارند. CE الکترون را از مدار خارجی جمع آوری و سپس برای کاتالیز واکنش ردوکس در الکترولیت تزریق می کند. در این تحقیق، CE نانوچندسازه گرافن اکسید کاهش یافته به صورت الکتروشیمیایی -آهن اکسید (4O3ERGO-Fe) با استفاده از روش ترسیب الکتروفورتیک (EPD) و به دنبال آن یک فرایند کاهش الکتروشیمیایی برای ساخت DSSC تهیه شد. برای ساخت فیلم 4O3GO-Fe، در ابتدا GO، 3FeCl و 2FeCl با امواج مافوق صوت در آب دو بار تقطیر پراکنده شد و فیلم با اعمال ولتاژ V 5/5 بر روی بستر شیشه ای پوشیده شده با اکسید قلع دوپه شده با فلوئور (FTO) ترسیب داده شد. سپس، فیلم به صورت الکتروشیمیایی در محلول 3NaNO M 5/0 در سیستم سه الکترودی متشکل از الکترود Ag|AgCl|KCl (3M) به عنوان الکترود مرجع، پلاتین به عنوان الکترود کمکی و FTO لایه نشانی شده به عنوان الکترود کار، کاهش داده شد تا 4O3ERGO-Fe حاصل گردد. فنون پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف بینی رامان، طیف بینی پاشنده انرژی پرتو ایکس (EDS)، میکروسکوپی الکترون روبشی گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپی الکترون عبوری (TEM) به وضوح تشکیل نانوچندسازه 4O3ERGO-Fe را بر روی سطح FTO نشان دادند. رفتار الکتروشیمیایی و توانایی کاتالیزگری CE تهیه شده برای فرآیند ردوکس زوج 3-I/-I، با استفاده از روش هایی نظیر ولتامتری چرخه ای (CV) و امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) بررسی شد. در مرحله بعد، فوتوآند با استفاده از یک لایه شفاف از نانوذرات 20 نانومتری 2TiO و یک لایه بازتابنده نانوذرات 300 نانومتری 2TiO، هر دو در فاز آناتاز، تهیه شد و در ادامه با غوطه وری در محلول mM 4/0 رنگ 719N حساس سازی صورت گرفت. در نهایت، پس از تزریق الکترولیت 3-I/-I، آببندی با استفاده از پلیمر ترموپلاستیک سرلین انجام شد. DSSC ساخته شده بر پایه 4O3ERGO-Fe تحت تابش 5/1 AM (2- mW.cm 100)، مورد بررسی آنالیز جریان-ولتاژ قرار گرفت و بیشترین بازده تبدیل توانی 91/5 % را نشان داد.