Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin mặt trời cảm quang màu hỗ trợ bằng các vật liệu phát quang
Tóm tắt
Về lý thuyết, pin mặt trời cảm quang màu (DSSCs) là những pin mặt trời có hiệu suất cao. Tuy nhiên, DSSCs có hiệu suất chuyển đổi năng lượng (PCE) thấp hơn so với pin mặt trời dựa trên silicon. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng lớp tán xạ và các vật liệu phosphor, chẳng hạn như ZrO2 và Zn2SiO4:Mn (Xanh), để nâng cao PCE của DSSCs. Lớp tán xạ và các vật liệu phosphor được chuẩn bị và sử dụng như một lớp tán xạ hiệu quả trên điện cực quang TiO2 trong suốt thông qua phương pháp doctor blade. Chúng tôi đã xác nhận rằng lớp tán xạ cải thiện PCE và J
sc
nhờ vào việc tăng cường thu ánh sáng bằng cách gia tăng sự tán xạ và hấp thụ trong vùng nhìn thấy. Dưới điều kiện ánh sáng mặt trời AM 1.5, PCE của DSSCs dựa trên TiO2 có độ xốp là 5,18%. PCE của DSSCs với lớp tán xạ ZrO2 đạt 5,61% và lớp tán xạ Zn2SiO4:Mn đã được nâng lên 5,72%. Để so sánh sự thay đổi trong các tính chất quang học, DSSCs được đo bằng EQE, độ phản xạ và PCE. Đồng thời, FE-SEM và XRD đã được sử dụng để xác nhận những thay đổi cấu trúc trong từng lớp.
Từ khóa
#Dye-sensitized solar cells #power conversion efficiency #ZrO2 #Zn2SiO4:Mn #scattering layer #phosphor materials #optical properties #EQE #SEM #XRDTài liệu tham khảo
B. O’Regan and M. Grätzel, Nature 353, 737 (1991).
M. Grätzel, Nature 414, 338 (2001).
M. K. Nazeeruddin, A. Kay, I. Rodicio, R. Humpbry-Baker, E. Miiller, P. Liska, N. Vlachopoulos, and M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 115, 6382 (1992).
A. Hagfeldt and M. Grätael, J. Am. Chem. Soc. 95, 49 (1995).
H. C. Weerasinghe, F. Huang, and Y. B. Cheng, Nano Energy 2, 174 (2012).
H. Otaka, M. Kira, K. Yano, S. Ito, H. Mitekura, T. Kawata, and F. Matsui, J. Photoch. Photobio. A. 164, 67 (2004).
M. I. Kimpa, M. Momoh, K. U. Isah, H. N. Yahya, and M. M. Ndamitso, Mater. Sci. Appl. 3, 281 (2012).
B. E. Hardin, E. T. Hoke, P. B. Armstrong, J. H. Yum, P. Comte, T. Torres, J. M. J. Fréchet, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, and M. D. McGehee, Nat. Photonics 3, 406 (2009).
H. J. Ahn, S. Thogiti, J. M. Cho, B. Y. Jang, and J. H. Kim, Electron. Mater. Lett. 11, 822 (2015).
J. H. Shin, J. H. Kang, W. M. Jin, J. H. Park, Y. S. Cho, and J. H. Moon, Langmuir 27, 856 (2010).
M. Karimpour, S. Mashoun, M. Mollaei, M. Molae, and N. Taghavinia, Electron. Mater. Lett. 11, 625 (2015).
F. Bella, N. Vlachopoulos, K. Nonomura, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, C. Gerbaldia, and A. Hagfeldt, Chem. Comm. 51, 16308 (2015).
S. Horea, C. Vetter, R. Kern, H. Smit, and A. Hinsch, Sol. Energ Mat. Sol. C. 90, 1176 (2006).
W. He, T. S. Atabaev, H. K. Kim, and Y. H. Hwang, J. Phys. Chem. C 117, 17894 (2013).
S. H. Cho, S. H. Kwon, J. S. Yoo, C. W. Oh, J. D. Lee, K. J. Hong, and S. J. Kwon, J. Electrochem. Soc. 147, 3143 (2000).
M. I. Martinez-Rubio, T. G. Ireland, G. R. Fern, J. Silver, and M. J. Snowden, Langmuir 17, 7145 (2001).
W. C. Chien, Y. Y. Yu, and C. C. Yang, Mater. Des. 31, 1737 (2009).
L. R. Singh, R. S. Ningthoujam, V. Sudarsan, I. Srivastava, S. D. Singh, G. K. Dey, and S. K. Kulshreshtha, Nanotechnology 19, 1 (2008).
G. S. Han, Y. H. Song, D. H. Kim, M. J. Lee, D. G. Lee, S. H. Han, Y. J. Kim, M. K. Jung, D. H. Yoon, and H. S. Jung, RSC Adv. 5, 24737 (2015).
Q. Fu and W. Sun, Appl. Optics 40, 1354 (2001).
P. Thiyagarajan, M. Kottaisamy, and M. S. Ramachandra Rao, J. Electrochem. Soc. 154, H297 (2007).