مقایسه ی عملکرد سلول های خورشیدی نانوساختار رنگدانه ای با فوتو آند های TiO2,ZnO

سلولهای خورشیدی حساس شده با رنگدانه علاوه بر هزینه ی تولید کم دارای بازده بالایی نیز میباشند. از آنجا که در این نوع سلول ها در خصوص انتخاب مواد جهت تولید انعطاف پذیری بالایی وجود دارد، انتخاب مناسب آرایش اجزای بسیار حائز اهمیت است.در این مقاله به مقایسه ی عملکرد دونمونه سلول خورشیدی رنگدانه ای نانو ساختار از فوتوالکترود های دی- اکسید تیتانیوم و اکسید روی می پردازیم. منحنی جریان-ولتاژ ، بازده سلول، ضریب پرکنندگی، بیشینه توان، ولتاژ مدار باز و جریان اتصال کوتاه با استفاده از شبیه سازی عددی برای هر دو سلول جهت مقایسه بدست آمده است. اکسید روی و دی اکسید تیتانیوم دارای شکاف انرژی تقریباً برابر هستند اما با توجه به قابلیت حرکت بسیار بالاتر اکسید روی نسبت به دی اکسید تیتانیوم این نوع از سلولهای خورشیدی رنگدانه ای اخیراً مورد توجه قرار گرفته اند. با در نظر گرفتن پارامترهای مناسب جهت مقایسه عملکرد دو سلول نمودار مشخصه ی جریان- ولتاژ بدست آمده است. این نشان می دهدکه با اعمال ولتاژ در نقطه ی بیشینه توان دردوسلول با فوتو آندهای TiO2 و ZnO ولتاژ مدار بازبه ترتیب 0/68v و 0/65v و جریان اتصال کوتاه آنها نیز به ترتیب 11/8mA/cm2 و 4/92mA/cm2 و بیشینه توان آنها به ترتیب 6/67mW/cm2 و 2/59mW/cm2 به دست آمده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که هم ضریب پرکنندگی و هم بیشینه توان خروجی سلول با استفاده از فوتو آند TiO2 بیش از دو برابر بازده سلول با استفاده از فوتو آند ZnO می باشد.این یافته با نتایج تجربی سازگارومؤید آن است سلول های خورشیدی بر پایه ی فوتو آند TiO2 بیشترین مقدار بازده را دارا می باشد.

Keywords:

سلول خورشیدی , نانوساختار , دیاکسید تیتانیوم , اکسید روی , مدل سازی عددی