Effect of Adding Nano Layers on the Performance of Solar Cells Sensitized with Eosin Y and its Derivatives - هاشم، دلال عبدالرؤوف أحمد (2017)
تعتبر الخلايا الشمسية الصبغية تكنولوجيا جديدة وتصنف بأنها الجيل الثالث في تكنولوجيا الخلايا الشمسية. للخلايا الشمسية الصبغية مزايا عدة منها بساطة تصنيعها، وتكلفتها المنخفضة، كما أنها تعتبر صديقة للبيئة. ولكن على الرغم من هذه المزايا إلا أن كفاءة الخلايا الشمسية الصبغية لاتزال محدودة، وذلك بسبب تعقيد بناء هذه الخلايا. هذا السبب قد جعل البحث في الخلايا الشمسية الصبغية مجالا خصبا ومفضلا حيث تبذل فيه الكثير من الدراسات والتي تسعى جميعها لزيادة كفاءة الخلايا الشمسية الصبغية. إن أهداف هذا البحث هي تصنيع خلايا شمسية صبغية باستخدام ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) كطبقة شبه موصلة معتمدة على صبغة إيوسين (Y)، مع إضافة بعض التحسينات إلى بنية هذه الخلايا. هذه التحسينات تشمل تغيير مدة صبغ أفلام (TiO2)، وتحضير صبغة مشتقة من محلول صبغة الإيوسين (Y) والتي تعمل كمحفز ضوئي جديد، إلى جانب تغيير درجة حامضية (pH) محلول الصبغة المستخدم، وإضافة طبقات من أكسيد الزنك (ZnO) والتي تعمل كطبقة عازلة في الخلايا الشمسية الصبغية. وتظهر النتائج أن صبغ أفلام (TiO2) لمدة ثلاث ساعات يساهم في تحسين أداء الخلايا الشمسية الصبغية، كما أن الصبغة المشتقة من إيوسين (Y) والتي تم تحضيرها من خلال إضافة محلول هيدروكلوريك فينيل هيدرازين إلى محلول الإيوسين (Y) بنسبة مولية 1:1 قد أدى إلى زيادة كفاءة الخلايا الشمسية الصبغية. بالإضافة إلى ما سبق، فإن معالجة محاليل الصبغة بحمض الفوسفوريك قد أعطى أداء أفضل في الخلايا الشمسية الصبغية مقارنة بمعالجة محمول الصبغة بكل من حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك. إن الآلية المتبعة لمنع إعادة ارتباط الإلكترونات مع كل من سائل الالكترولايت والصبغة المتأكسدة هي إضافة طبقات عازلة عليا من أكسيد الزنك (ZnO) والتي تعمل كحاجز. حيث تحسن أداء الخلايا الشمسية الصبغية بشكل جيد عند إضافة تلك الطبقات العليا من أكسيد الزنك.