الکترود مقابل پلیمری در سلول های خورشیدی حساس شده به رنگینه

Abstract

سلول‌های خورشیدی حساس‌شده به رنگینه، به‌دلیل قیمت مناسب و عدم آلایندگی محیط زیست، برای تولید انرژی پاک مورد توجه هستند. در سلول خورشیدی کلاسیک از پلاتین به‌عنوان الکترود مقابل استفاده می‌شود، اما به‌دلیل هزینه زیاد و قابلیت خوردگی پلاتین، توسعه و تولید انبوه سلول خورشیدی حساس‌شده به رنگینه با چالش روبه‌رو شده است. برای حل این مشکل، پلیمرها می‌توانند به‌دلیل قیمت مناسب، سادگی سنتز و آسانی اعمال، به‌عنوان ماده جایگزین پلاتین درنظر گرفته شوند. پلیمرهای رسانای مناسب برای استفاده در الکترود مقابل عبارت از پلی‌پیرول (PPy)، پلی‌آنیلین (PANI)، پلی(4،3-پروپیلن‌دی‌اکسی‌تیوفن) (PProDOT)، پلی(4،3-اتیلن‌دی‌اکسی‌تیوفن) (PEDOT) و کوپلیمر پلی(4،3-اتیلن‌دی‌اکسی‌تیوفن)-پلی‌استیرن سولفونات (PEDOT-PSS) هستند. PEDOT با توجه به رسانندگی الکتریکی زیاد، پایداری و ساختار نانومتخلخل آن برای استفاده در سلول خورشیدی در نقش الکترود مقابل، بسیار مناسب است. عملکرد الکترود مقابل پلیمری در سلول خورشیدی تحت تاثیر عوامل متعدد مانند فعالیت کاتالیزی، رسانندگی الکتریکی، تطابق، سطح موثر، پایداری شیمیایی، شکل‌شناسی سطح، ضخامت، تخلخل، چسبندگی، اندازه ذره و ساختار بلوری است. هدف از این مقاله، معرفی و تشریح انواع پلیمرهای مناسب برای کاربرد در الکترود مقابل سلول‌های خورشیدی و عوامل موثر بر عملکرد این الکترودهاست. در انتها، مختصری درباره عملکرد و چشم‌انداز الکترودهای مقابل پلیمری در ساختار سلول خورشیدی بحث می‌شود.

Keywords

• سلول خورشیدی حساس شده به رنگینه
• الکترود مقابل پلیمری
• pedot
• پایداری
• بازده