24 October 2017 - سه شنبه 2 آبان 1396
جستجوی مقالات
کلید واژگان
جستجوی پیشرفته
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتیاز:
موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش
مدیر مسئول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبیر:
دکتر شهره روحانی
مدیر اجرایی:
دکتر مریم عطائی فرد
شاپا چاپی:
2251-7278
شاپا الکترونیکی:
2383-2223
دسترسی سریع
آخرین شماره ها
نظر سنجی
نظر شما در مورد سایت نشریه دنیای رنگ چیست؟
مطلوب
نسبتا مطلوب
نیاز به بهسازی دارد
ضعیف

مروری بر سلول‌های خورشیدی دوپشته حساس‌شده به مواد رنگزا

نشریه: سال ششم - شماره چهارم - زمستان 1395 - مقاله 7   صفحات :  75 تا 82



کد مقاله:
JSCW-23-10-2016-10293

مولفین:
م‍ژگان حسین نژاد: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشي مواد رنگزاي آلي
سیامک مرادیان: دانشگاه صنعتي اميركبير - دانشكده مهندسي پليمر و رنگ
کمال الدین قرنجیگ: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشي مواد رنگزای آلی


چکیده مقاله:

سلول‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های خورشیدی حساس‌شده به مواد رنگزا به دلیل قیمت پایین و سهولت تولید مورد توجه می‌‌‌‌‌باشند. رویکرد جدید در این فناوری استفاده هم‌زمان از دو یا چند ماده رنگزا در یک سلول خورشیدی حساس‌شده به مواد رنگزا تحت عنوان سلول خورشیدی دوپشته است. یک سلول خورشیدی دوپشته متشکل از حداقل دو زیر سلول بوده که هم‌زمان نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌‌‌‌‌کند، در نتیجه سلول خورشیدی دوپشته دارای بازده بالاتری نسبت به سلول‌‌های خورشیدی یکتا هستند. هدف از این مقاله ارائه آخرین دستاوردها در فناوری تولید سلول‌‌های خورشیدی دو پشته شامل مواد، اجزاء واتصال آن‌ها است. درنهایت مختصری درباره چشم‌اندازها و عملکرد سلول‌های دوپشته بحث می‌‌‌شود.


Article's English abstract:

Dye-sensitized solar cells have attracted a great attention due to low cost and preparation facility. A novel advance in this technology is simultaneous use of two or further dyes of a solar cells namely tandem solar cells. A Tandem solar cell is a unique of solar cells form consisting of two sub-cells, which together convert sunlight into electricity energy and therefore tandem solar cells have higher power conversion efficiency than single solar cells. The purpose of this article is providing the latest progress in tandem solar cell technology with a focus on materials, ingredient and their interconnection. Finally, some brief outlook and performance of tandem solar cells are presented.


کلید واژگان:
سلول خورشیدی حساس‌شده به مواد رنگزا، دوپشته، فوتوکاتد، لایه میانی، ناهمگون.

English Keywords:
dye-sensitized solar cells, Tandem, photocathode, Interconnection layer, Heterojunction.

منابع:
1. م. حاتم‌وند، س. ع. میرجلیلی، م. شرزه‌ئی، ن. ترابی میرزایی، "سلول‌های خورشیدی لیفی شکل: ساختار، عملکرد، محدودیت‌ها و چالش‌ها"، نشریه علمی-ترویجی مطالعات در دنیای رنگ، 6، 48-39، 1395. 2. س. کیانی، ع. صباغ الوانی، م. خراسانی، ش. موسی‌خانی، "سلول‌های خورشید پلیمری: ساختار، عملکرد و روش‌های بهبود بازدهی"، نشریه علمی-ترویجی مطالعات در دنیای رنگ، 2، 11-6، 1391. 24. م. حسین‌نژاد، س. مرادیان، ک. قرنجیگ، "بررسی خواص فوتوولتاییک سلول‌های خورشیدی بر پایه مواد رنگزای ایندولینی"، نشریه علمی-پژوهشی علوم و فناوری رنگ، 9، 312-307، 1394.

English References:
3. A. Jager-Waldau, “PV Status Report 2007: Institute for Environment and Sustainability”, European Commission, 2007. 4. T. Ameri, N. Li, C.J. Brabec “Highly efficient organic tandem solar cells: a follow up review”, Energy Environ. Sci.6, 2390-2413, 2013. 5. C. J. Brabec, J. A. Hauch, P. Schilinsky, C. Waldauf, “Production Aspect of organic photovoltaic and their impact on the commercialization of device”, MRS Bull. 30, 50-52, 2005. 6. G. Dennler, N. S. Saricific, C. J. Brabec, “Conjugated polymer based organic solar cells in semiconducting polymers”, 2nd edit., Wiley-VCH verlag GmbH, Weinheim, 2006. 7. T. Ameri, G. Dennler, C. Lungenschmied, C. J. Brabec, “Organic tandem solar cells: A review”, Energy Environ. Sci.2, 347-363, 2009. 8. G. Li, Y. Yang, “Recent trends in polymer tandem solar cells”, Prog. Poly. Sci.38, 1909-1928, 2013. 9. V. Steinmann, T. E. Umbach, M. Schadel, J. Krumarine, M. R. Lenze, H. Burckstummer, F. Wurthner, K. Meerholz, “An efficient merocyanin/zin phthalocyanine tandem solar cell”, Org. Electron.14, 2029-2033, 2013. 10. A. Hadipour, B. deBoer, P. W. M. Blom, “Device operation of organic tandem solar cells”, Org. Electron.9, 617-624, 2008. 11. G. Dennler, M. C. Scharber, T. Ameri, P. Denk, K. Forberich, C. Waldauf, C. J. Brabec, “Design rules for donor in bluk heterojunction tandem solar cell: towards 15% energy conversion efficiency”, Adv. Mater.20, 579-583, 2008. 12. J. Gong, K. Sumathy, Q. Qiao, Z. Zhou, “Review on advanced and research trends”, Rev. Sustain. Energy Rev.68, 234-246, 2017. 13. M. Yanagida, N. Onozawa-Komatsuzaki, M. Kurashige, K. Sayama, H. Sugihara, “Optimization of tandem-structured dye-sensitized solar cells”, Sol. Energy Mater. Sol. Cell94, 297-302, 2010. 14. A. K. Baranwal, T. Shiki, Y. Ogomi, S. S. Pandey, T. Ma, S. Hayase, “Tandem dye-sensitized solar cells with a black-contact bottom electrode without a transparent conductive oxide layer”, RCS Adv.4, 47735-47742, 2014. 15. T. Yamaguchi, Y. Uchida, S. Agatsuma, H. Arakwa,“Series connected tandem dye-sensitized solar cell for improving efficiency to more than 10%”, Sol. Energy Mater. Sol. Cell 93, 733-736, 2009. 16. T. Kinoshita, J. T. Dy, S. Uchida, T. Kubo, H. Segawa, “Wideband dye-sensitized solar cells employing a phosphine coordinated ruthenium sensitizer”, Nat. Photonics, 7, 535-539, 2013. 17. M. Durr, A. Bamedi, A. Yasuda, G. Nelles, “Tandem dye-sensitized solar cell for improved power conversion efficiencies”, Appl. Phy. Lett. 84, 3397-3399, 2004. 18. P. Qin, H. Zhu, T. Edvinsson, G. Boschloo, A. Hagfeldt, L. Sun, “Design of an organic chromophore for p-type dye-sensitized solar cells”, J. Am. Chem. Soc. 130, 8570-8572, 2008. 19. V. V. Travkin, G. L. Pakhomov, A. Y. Lukyanov, D. Ma,“Fully organic dye based tandem photovoltaic cell”, Synthetic Met. 200, 99-101, 2015. 20. J. He, H. Lindstrom, S. E. Linquist,“Dye-sensitized nanostructured tandem cell-frist demonstrated cell with a dye sensitized solar cells”,Sol. Energy Mater. Sol. Cell62, 265-273, 2000. 21. A. Nattestade, A. J. Mozer, M. K. Fischer, Y. B. Cheng, A. Mishra, P. Bauerle, U. Bach “Highly efficient photocathodes for dye-sensitized tandem solar cells”, Nat. Mater.9, 31-5, 2010. 22. L. Li, E. A. Gibson,P. Qing,G. Boschloo, M. Gorlov,A. Hagfeldt, “Double-layered NiO photocathode for p-types DSSCs with record IPCE”,Adv. Mater.22, 1759-1762, 2010. 23. M. Hosseinnezhad, S. Moradian, K. Gharanjig,“Synthesis and application of two organic dyes based on indoline in dye-sensitized solar cells”,Prog. Color Colorants Coat.8, 309-315, 2015. 25. M. Borgstrom, E. Blart, G. Boschloo, E. Muktar, A. Hagfeldt, L. Hammarstrom“Sensitized hole injection of phosphorus porphyrin into NiO; Toward new photovoltaic devices”,J. Phys. Chem. B.109, 22928-22934, 2005. 26. A. Morandeira, J. Fortage, T. Edvinsson, L. Lepleux, E. Blart, G. Boschloo, A. Hagfeldt, L. Hammarstrom, F. Odobel,“Improved photon-to-current conversion efficiency with a nanoporous p-type NiO electrode by the use of a sensitizer-acceptor dyad”,J. Phys. Chem. C.112, 1721-1728, 2008. 27. S. Mori, S. Fukuda, S. Sumikura, Y. Takeda, Y. Tamaki, E. Suzuki, T. Abe, “Charge-transfer processes in dye-sensitized NiO solar cells”,J. Phys. Chem. C.112, 16134-16139, 2008. 28. F. Vera, R. Schrebler, E. Munoz, C. Suarez, P. Cury, H. Gomez, R. Cordova, “Preparation and characterization of eosin b and erythrosine jisensitized nanostructured NiO thin film photocathodes”,Thin Solid Film490, 182-188, 2005. 29. H. Zhu, A. Hagfeldt, G. Boschloo, “Photoelectrochemistry of mesoporous NiO electrodes in iodide/triiodide electrolyte”,J. Phys. Chem. C111, 17455-17458, 2007. 30. P. Ho, L. Q. Bao, K. S. Ahn, R. Cheruku, J. H. Kim,“P-type dye-sensitized solar cells: enhanced performance with NiO compact blacking layer”,Synthetic Met.217, 314-321, 2016. 31. D. Xiang, W. Chen,“Recent progress on tandem structured dye-sensitized tandem solar cells”, Front Opoelec. 5, 371-389, 2012. 32. P. Liska, T. Thampi, M. Gratzel, H. Upadhyaya“Nanocrystalline dye-sensitized solar cell/copper indium gallium slenid thin film tandem showing greater than 15% conversion efficiency”,Appl. Phys. Lett.88, 203103, 2006. 33. W. S. Jeong, J. W. Lee, S. Jung, J. H. Yum, N. G. Park, “Evaluation of external quantum efficiency of 12.35% tandem solar cell comprising dye-sensitized and CIGS solar cells”, Sol. Energy Mater. Sol. Cell95, 3419-3423, 2011. 34. S. Albrecht, B. Grootoonk, S. Neubert, S. Roland, J. Wordenweber, M. Meier, R. Schlatmann, A. Gordijin, D. Neher,“Efficient hybrid inorganic/organic tandem solar cells with tailored recombination contacts”,Sol. Energy Mater. Sol. Cell 127, 157-162, 2014. 35. W. Wng, H. Lin, J. Zhang, X. Li, A. Yamada, M. Konagsim J. B. Li, “Experimental and simulation analysis of the dye-sensitized solar cell/Cu(In,Ga)Se2 solar cell tandem structure”, Sol. Energy Mater. Solar Cell94, 1753-1758, 2010. 36. S. H. Moon, S. J. Park, s. H. Kim, M. W. Lee, J. Han, J. Y. Kim, H. Kim, Y. J. Hwang, D. Lee, B. K. Min, “Monolithic DSSC/CIGS tandem solar cell fabrication by a solution process”, Sci. Rep.5, 8500-8511, 2015. 37. W.Tang, W. Yang, Y. Yang, C. Sun, Z. Cai, “GaAs film for photon-enhanced thermionic emission solar harvesters”, Mater. Sci. Semicond. Process. 25, 142-147, 2014. 38. A. Nakasa, E. Suzuki, H. Usami, H. Fujimatsu, “Synthesis of porous nickel oxide nanofiber”, Chem. Lett. 34, 428-429, 2005. 39. P. Qin, M. Linder, T. Brink, G. Boschloo, A. Hagfeldt, L. Sun, “High incident photon-to-current conversion efficiency of p-type dye-sensitized solar cells based on NiO and organic chromophores”,Adv. Mater.21, 2993-2996, 2009. 40. L. Qin-Ping, H. Hui-Jang, Z. Yang, D. Yan, S. Qin-Wen, L. Yuan,“Photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells based on Al-dope TiO2 thin film”,ACTA Phys. Chim. Sin. 28,591-595, 2012. 41. T. Daeneke, Z. Yu, G. P. Lee, D. Fu, N. W. Duffy, S. Makuta, Y. Tachibana, A. Mishra, P. Bauerlr, U. Bach, “Dominating energy losses in NiO p-type dye-sensitized solar cells”,Adv. Energy Mater. 5, 1-9, 2015. 42. I. Perera, T. Daeneke, S. Makuta, Z. Yu, Y. Tachibana, A. Mishra, P. Bauerle, A. Ohlin, U. Bach, L. Spiccia,“Application of the Tri(acetylacetonato)iron (II) redox couple in p-type dye-sensitized solar cells”, Angew. Chem. Ed.54, 3758-3762, 2015. 43. L. D-Amario, G. Boschloo, A. Hagfeldt, L. Hammarstrom ,“Tunning of conductivity and density of state of NiO mesoporous films used in p-type DSSCs”, J. Phys. Chem. C 118, 19556-19564, 2014. 44. L. Zhang, G. Boschloo, L. Hammarstrom, H. Tian, “Solid state p-type dye-sensitized solar cells: concept, experimental and mechanism”, Phys. Chem. Chem. Phys.18, 5080-5085, 2016.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 823
تعداد دریافت فایل مقاله : 34