Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed-Abdolkarim Hoseini,Haleh Khalili
سیدعبدالکریم حسینی (استاد راهنما) هاله خلیلی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Elaheh Rajaei
الهه رجائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Stay on the effciency of dye-sensitized solar cell fabricated by multy layers of Tio2 nanoparticles / nanorods.
One of the greatest challenges facing humanity is alternative renewable energy instead of fossil fuels for electricity generation. Solar energy as an inexhaustible source can be the solution to the energy problem in the future. The conversion of solar energy into electricity relies on hotovoltaic devices, so-called solar cells. Dye-sensitized solar cells (DSSCs) is a type of solar cell. Although silicon based solar cells (inorganic cells) are widely used because of their high efficiency, they are rigid and manufacturing costs are high.DSSCs have attracted great interest as potential candidates of “low cost solar cells” in the solution of global energy demand .DSSCs comprise a sensitized semiconductor (photoelectrode) and a catalytic electrode (counter electrode) with an electrolyte sandwiched between them. The basic benefit of employing nanostructures in DSCs is that the photoelectrode films constructed with nanostructures are highly porous. It is therefore, compared to bulk material, nanostructures forming photoelectrodes can offer a larger surface area for dye adsorption, contributing to optical absorption and leading to an improvement in the solar cell conversion efficiency. The aim of this study was to evaluate the effect of the characteristics hotoelectrode layer on the efficiency DSSC.To fabricate nanofibers ,polyvinylpyrrolidone ,titanium isopropoxide, acetic acid , ethanol and silver nitrate were used. The as-fabricated TiO2/Ag composite nanofibers were calcinated to remove the PVP polymer and solvents,. Finally, Ag nanoparticle doped TiO2 nanorods for use in dye sensitized solar cells were prepared by mechanical treatments on obtained nanofibers. Nanoparticle paste and nanorods paste were used in solar cell.By using Taguchi orthogonal array table based on the number of levels and factors solar cells were fabricated; And efficiency of each them obtained by the results of the current / voltage test. The results showed that all the factors studied had a significant effect on the efficiency of solar cells.weight percent of the nanorods to nanoparticles of titanium dioxide, photoelectrode thickness and percentage of silver nitrate in the Electrospining solution, respectively, ranked first to third affect the efficiency of solar cells.the factors and levels that determine in this study showed solar cells with 0/36% silver nitrate in electrospinning solution and 25% weight of nano-rods titanium dioxide to nanoparticles and 2/81 ?m thickness had highest efficiency. Key words: dye sensitized solar cell, titanium dioxide nano-rod, Ag nanoparticle, Design Of Experiments.
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های بشر، جایگزینی منابع تجدید پذیر انرژی به جای استفاده از سوخت‌های فسیلی برای تولید برق است. خورشید به عنوان منبعی پایان‌ناپذیر می‌تواند راه‌حلی برای مشکل انرژی در آینده باشد. عنصری که از آن برای تولید برق از نور خورشید استفاده می‌شود، سلول خورشیدی نامیده می‌شود. یکی از انواع سلول های خورشیدی، سلول های خورشیدی حساس به رنگ می‌باشد. مهم‌ترین مزیت این سلول‌ها در مقایسه با سلول‌های خورشیدی معدنی هزینه‌ی پایین تولید است ولی این سلول‌ها بازده پایین تری نشان می‌دهند که لازم است بهبود یابد. اجزای سلول های خورشیدی حساس به رنگ شامل لایه فوتوآند، الکترولیت ردوکس و الکترود کانتر است. اساس استفاده از نانوساختارها در سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ بر تولید لایه فوتوآند با تخلخل بالا استوار است. فوتوآند ساخته‌شده از نانومواد می‌تواند ناحیه وسیع تری برای جذب رنگ داشته باشد، بنابراین می‌تواند نور بیشتری جذب کند که باعث افزایش بازده سلول خورشیدی می‌گردد. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر مشخصه‌های لایه فوتوآند بر روی بازده سلول خورشیدی حساس به رنگ است. بدین منظور در ابتدا با استفاده از محلول پلی وینیل پیرولیدون در حلال اتانول و اسید استیک و ماده اولیه تیتانیوم ایزوپروپوکساید و نیترات نقره نانو الیاف کامپوزیتی تیتانیوم دی اکسید/ پلی وینیل پیرولیدون / نقره تولید شدند. در ادامه با حذف پلیمر پلی وینیل پیرولیدون در اثر عملیات حرارتی، نانو الیاف تیتانیوم دی اکسید دوپه شده با نانوذرات نقره حاصل شد. در نهایت تحت عملیات مکانیکی نانو میله‌های تیتانیوم دی اکسید دوپه شده با نانوذرات نقره جهت استفاده در لایه فوتوآند سلول های خورشیدی حساس به رنگ آماده شد و با استفاده از خمیر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و نانو میله‌های دی اکسید تیتانیوم / نانوذرات نقره سلول خورشیدی ساخته شد. با استفاده از جدول آرایه‌های متعامد تاگوچی بر اساس تعداد عوامل و سطوح هر کدام، سلول‌های خورشیدی ساخته شد و بازده هر کدام از آن‌ها با استفاده از نتایج حاصل از مشخصه یابی جریان / ولتاژ به دست آمد. نتایج حاصله نشان داد که تمامی عوامل مورد بررسی تأثیر معناداری بر بازده سلول خورشیدی داشتند. مشخصه‌های درصد وزنی نانومیله به نانو ذره دی اکسید تیتانیوم، ضخامت لایه آندی و درصد نیترات نقره موجود در محلول الکتروریسی به ترتیب دارای رتبه‌های اول تا سوم اثرگذاری بر بازده سلول خورشیدی هستند. در بین عوامل و سطوح تعیین‌شده در این تحقیق، سلول خورشیدی با 36/0 درصد نیترات نقره در محلول الکتروریسی و 25 درصد وزنی نانومیله به نانوذره دی اکسید تیتانیوم و ضخامت 81/2 میکرومتر بیش‌ترین بازده را نتیجه می‌دهد. کلمات کلیدی : سلول خورشیدی حساس به رنگ، نانومیله های دی اکسید تیتانیوم، نانوذرات نقره، روش طراحی آزمایشات تاگوچی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی