Mikrodalga Yöntemi ile BaTiO3'ün Sentezi ve PANI/BaTiO3 Nanokompozitinin Yüksek Performanslı Boya Duyarlı Güneş Hücresinde Karşıt Elektrod Olarak Uygulaması

Abstract

Boya duyarlı Güneş Pili (DSSC) mimarisinin geliştirilmesi, potansiyel olarak daha düşük maliyetlerle elektrik üretmek için heyecan verici yeni olanaklara ve fotovoltaik (PV) sistemlere kapı açmıştır. Bu nedenle, DSSC'ler hem enerji alanında hem de PV endüstrisinde çalışan araştırmacıların dikkatini çekmektedir. Düşük malzeme maliyetleri, kolay ve ucuz üretim süreçleri ve makul dönüşüm verimliliği nedeniyle, DSSC'ler diğer geleneksel güneş pillerine bir alternatif olarak kabul edilir. Bu çalışmada, BaTiO3 nanopartikülleri mikrodalga yöntemi kullanılarak hızlı ve düşük maliyetle üretildi. Elde edilen BaTiO3 kullanılarak Polianilin (PANI) / BaTiO3 nanokompozitler başarıyla hassaslaştırıldı ve DSSC'de karşı elektrot olarak kullanılabilirlikleri araştırıldı. Kaplanmış PANI ve nanokompozit filmler, Fourier-transform kızılötesi spektroskopi (FT-IR), X-ışını difraktometrisi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Döngüsel Voltametri (CV) ve Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ölçümleriyle karakterize edildi. Elde edilen nanokompozit filmlerin fotovoltaik potansiyellerini karakterize etmek için DSSC mimarisinde bir karşı elektrot (CE) olarak kullanıldı. Fotovoltaik analizde, nanokompozit CE kullanan DSSC'nin dönüşüm verimliliği, saf PANI CE kullanan hücrelere kıyasla% 39 artmıştır. Sonuç olarak, sentezlenen nanokompozitlerin hem maliyet hem dayanıklılık hem de fotovoltaik performans açısından pahalı ve stokları sınırlı olan Pt yerine DSSC'lerde CE olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.