Abstrait

Étude comparative d'une nouvelle technique de fabrication de cellules solaires à colorant utilisant du NanoTiO2 et différents colorants

Sanjay Kumar Rout, Payodhar Padhi, Manoranjan Biswal et Seshadev Debata

Les cellules solaires à colorant (DSSC) ont suscité un intérêt considérable ces dernières années en raison de leur faible coût de production, de leur facilité de fabrication et de leurs propriétés optiques ajustables, telles que la couleur et la transparence. De nos jours, un colorant naturel est utilisé pour sensibiliser l'électrode et la contre-électrode est préparée à l'aide de noir de carbone. Dans cette étude, nous rapportons différents colorants (henné, grenade et racine de betterave) et du nanoTiO2 conçus par ingénierie moléculaire dans les DSSC, qui présentent la structure prototypique d'un donneur-pont π-accepteur et maximisent la compatibilité électrolytique avec des propriétés améliorées de captage de la lumière. Des particules de TiO2 en vrac de 150 microns ont été converties en particules de nanoTiO2 de moins de 20 nm à l'aide d'un broyeur à billes planétaire. Notre conception consiste en un réseau de particules de nanoTiO2 de diamètre modulé et de régions interstitielles remplies d'électrolyte. Cela permet non seulement d'améliorer le piégeage et l'absorption de la lumière, mais également d'améliorer le transport électrique à travers les particules de nanoTiO2. Il a été observé que lorsque la fréquence augmente, la capacité et la résistance diminuent. À un certain point, la capacité reste stable et la résistance est presque égale à zéro. Cela est dû à la résistance interne et à la capacité stable de la cellule. Il en résulte que la cellule solaire à colorant fabriquée fonctionne comme une cellule conventionnelle. On a constaté que les colorants au henné et à la grenade présentent une meilleure efficacité de conversion énergétique que les colorants à base de racine de betterave.