19 November 2017 - یکشنبه 28 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

الکترولیت‌ها در سلول‌های خورشیدی حساس‌شده به ماده رنگزا بخش اول: الکترولیت‌های‌مایع

نشریه: سال هفتم - شماره دوم - تابستان 1396 - مقاله 8   صفحات :  71 تا 82



کد مقاله:
JSCW-2017-07-19-10317

مولفین:
شهره روحانی: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشي مواد رنگزای آلی
م‍ژگان حسین نژاد: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشي مواد رنگزاي آلي


چکیده مقاله:

در سال‌های اخیر سلول‌های خورشیدی حساس‌شده به مواد رنگزا به دلیل قیمت ارزان و دردسترس بودن برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی مورد توجه قرار گرفته‌اند. سلول¬های خورشیدی حساس‌شده به مواد رنگزا دارای بخش¬های مختلفی بوده که یکی از اجزاء اصلی این افزاره‌ها، الکترولیت‌ها هستند. الکترولیت نقش تولید الکترون-حفره برای بازگشت ماده رنگزا به حالت پایه را دارد. یک طبقه مهم از الکترولیت‌ها، الکترولیت‌های مایع بوده که معروف‌ترین آن‌ها زوج اکسید/کاهش ید/تری‌یدید است. به طورکلی یک الکترولیت مایع شامل سه جزء اصلی حلال، رساناهای یونی و افزودنی‌ها هستند. هدف از این مقاله معرفی و تشریح اجزاء الکترولیت¬های مایع شامل مواد، اجزاء و اتصال آن‌ها است. درنهایت مختصری درباره چشم¬اندازها و عملکرد الکترولیت‌های مایع بحث می‌شود


Article's English abstract:

In recent years, dye-sensitized solar cells have been considered for low cost and availability for conversion of solar energy to electrical energy. Dye-sensitized solar cells have varied componenets, one of the main components of this devices is electrolyte. Electrolytes play the role of electron-hole generation to return dye-molecules to the grand state. An important group of electrolytes is liquid electrolyte that the most famous of these is iodide/triiodide. Generally, a liquid electrolyte contains three main componenets of the solvent, ionic conductors and additives. The aim of this article is introduce and describe the components of the liquid electrolye including manterials and components. Finally, some brief oulook and performance of the liquid electrolytes are presented.


کلید واژگان:
سلول‌های خورشیدی حساس‌شده به مواد رنگزا، الکترولیت، حلال، مایع یونی، فوتوجریان

English Keywords:
Dye-sensitized olar cells, Electrolyte, Solvent, Ionic liquid, Photocurrent.

منابع:
4. م. حسین¬نژاد، ک. قرنجیگ، "مروری بر اثرات گروه¬های مختلف الکترون گیرنده مواد رنگزا بر روی ویژگی¬های اپتیک و الکترونیک سلول¬های خورشیدی"، نشریه علمی-ترویجی مطالعات در دنیای رنگ، 6، 18-3، 1395. . م. حسین¬نژاد، س. مرادیان، ک. قرنجیگ، "بررسی خواص فوتوولتاییک سلول¬های خورشیدی بر پایه مخلوط مواد رنگزای ایندولینی"، نشریه علمی-پژوهشی علوم و فناوری رنگ، 9، 312-307، 1394. 22. م. حسین¬نژاد، س. مرادیان، ک. قرنجیگ، "مروری بر سلول¬های خورشیدی دوپشته حساس شده به مواد رنگزا"، نشریه علمی-ترویجی مطالعات در دنیای رنگ، 6، 82-75، 1395.

English References:
1. P.P. Kumavat, P. Sonar, D.S. Dalal, “An Overview on basics of organic and dye sensitized solar cells, their mechanism and recent improvements”, Renew. Sustain. Energy Rev. 78, 1262-1287, 2017. 2. J. Macaira, L. Andrade, A. Mendes, “Review on nanostructured photoelectrodes for next generation dye-sensitized solar cells”, Renew. Sustain. Energy Rev. 27, 334-349, 2013. 3. M.H. Sellami, K. Loudiyi, “Electrolytes behavior during hydrogen production by solar energy”, Renew. Sustain. Energy Rev. 70, 1331-1335, 2017. 5. G. Richhariya, A. Kumar, P. Tekasakul, B. Gupta, “Natural dyes for dye-sensitized solar cell: A review”, Renew. Sustain. Energy Rev. 69, 705-718, 2017. 6. J. Gong, K. Sumathy, Q. Qiao, Z. Zhou, “Review on dye-sensitized solar cell and research trends”, Renew. Sustain. Energy Rev. 68, 234-246, 2017. 7. M. Shakeel Ahmad, A.K. Pandey, N.A. Rahim, “Advancements in the development of TiO2photoanodes and its fabrication methods for dye-sensitized solar cell (DSSCs) application: A review”, Renew. Sustain. Energy Rev. 77, 89-108, 2017. 8. M. Bastianini, R. Vivani, M. Nocchetti, D. Costenaro, C. Bisio, F. Oswald, “Effect of iodine intercalation in nanosized layered double hydroxides for the preparation of quasi-solid electrolyte in DSSC devices”, Sol. Energy 107, 692-699, 2014. 9. Y. Duan, Q. Tang, R. Li, B. He, L. Yu, “An avenue of sealing liquid electrolyte in flexible dye-sensitized solar cells”, J. Power Source274, 304-309, 2015. 10. S. Mahaligam, H. Abdullah,“Electron transport study of indium oxide as photoanode in DSSCs: A review”, Renew. Sustain. Energy Rev. 63, 245-255, 2016. 12. J. Wu, Z. Lan, S. Hao, P. Li, J. Lin, M. Huang, L. Fang, Y. Huang,“Progress on the electrolytes for dye-sensitized solar cells”, Pure Appl. Chem. 80, 2241-2258, 2008. 13. Z. Yu, N. Vlachopoulos, M. Gorlov, L. Kloo, “Liquid electrolytes for dye-sensitized solar cells”, Dalton Trans. 40, 10289-10303, 2011. 14. W. Zhang, Y. Cheng, X. Yin, B. Liu,“Solid-state dye-sensitized solar cells with conjugated polymers as hot transporting materials”, Macromol. Chem. Phys. 212, 15-23, 2011. 15. R. Singh, A. Reddy, B. Bhattacharya, H.W. Rhee, C. Varlikli, P.K. Singh,“Perspectives for solid biopolymer electrolytes in dye sensitized solar cell and battery application”, Renew. Sustain. Energy Rev. 65, 1098-1117, 2016. 16. M. Hosseinnezhad, S. Moradian, K. Gharanjig, “Acid azo dyes for efficient molecular photovoltaic: study of dye-sensitized solar cells performance”, Prog. Color Colorants Coat. 9, 61-70, 2016. 17. V. Sugathan, E. John, K. Sudhakar, “Recent improvements in dye sensitized solar cells: A review”, Renew. Sustain. Energy Rev. 52, 54-64, 2015. 18. J. Gong, J. Liang, K. Sumathy, “Review on dye-sensitized solar cells (DSSCs): Fundamental concepts and novel materials”, Renew. Sustain. Energy Rev. 58, 5848-5860, 2012. 19. J. Wu, Z. Lan, J. Lin, M. Huang, Y. Huang, L. Fan, G. Luo, “Electrolytes in Dye-Sensitized Solar Cells”, Chem. Rev. 115, 2136-2173, 2015. 20. Z. Kebede, S. E. Lindquistl, “Donor–acceptor interaction between non-aqueous solvents and I2 to generate I?3, and its implication in dye sensitized solar cells”, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 57, 259-275, 1999. 21. G. Katsaros, T. Stergiopoulos, I. M. Arabatzis, K. G. Papadokostaki, P. Falaras, “A solvent-free composite polymer/inorganic oxide electrolyte for high efficiency solid-state dye-sensitized solar cells”, J. Photochem. Photobiol. A 149, 191-198, 2002. 23. D. Cahen, G. Hodes, M. Grazel, J. Guillemoles, I. Riess, “Nature of Photovoltaic Action in Dye-Sensitized Solar Cells”, J. Phys. Chem. B 104, 2053-2059, 2000. 24. M. S. Suait, M.Y. A. Rahman, A. Ahmad, “Review on polymer electrolyte in dye-sensitized solar cells”, Sol. Energy 115, 452-470, 2015. 25. P. Cameron, L. Peter,“How does back-reaction at the conducting glass substrate influence the dynamic photovoltage response of nanocrystalline dye-sensitized solar cells?”, J. Phys. Chem. B 109, 7392-7398, 2005. 26. S. Huang, G. Schlichthorl, A. Nozik, M. Gratzel, A. Frank, “Charge recombinationin dye sensitized nanocrystalline TiO2 solar cells”, J. Phys. Chem. B 101, 2576-2582, 1997. 27. R. D. Rogers, K. R. Seddon,“Ionic liquid-solvents of the future?”, Science 302, 792-793, 2003. 28. W. Jihuai, L. Zhang, L. Jianming, H. Miaoliang, H. Yunfang, F. Leqing, L. Genggeng,“Ionic liquid-solvents of the future?”, Science 302, 644-652, 2003. 29. C. Teng, X. Yang, C. Yuan, C. Li, R. Chen, H. Tian, S. Li, A. Hagfeldt, L. Sun,“Two novel carbazole dyes for dye-sensitized solar cells with open-circuit voltages up to 1 V based on Br?/Br3? electrolytes”, Org. Lett. 11, 5542-5545, 2009. 30. J. Burschka, V. Brault, S. Ahmad, L. Breau, M. Nazeeruddin, B. Marsan, S. Zakeeruddin, M. Gratzel, “Influence of the counter electrode on the photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells using a disulfide/thiolate redox electrolyte”, Energy Environ. Sci. 2, 6089-6097, 2012. 31. H. Nusbaumer, J. Moser, S. Zakeeruddin, M. Nazeeruddin, M. Gratzel, “CoII(dbbip)22+ complex rivals tri-iodide/iodide redox mediator in dye-sensitized photovoltaic cells”, J. Phys. Chem. B 105, 10461-10464, 2001. 32. J. Nelson, T. Amick, C. Elliott, “Mass Transport of Polypyridyl Cobalt Complexes in Dye-Sensitized Solar Cells with Mesoporous TiO2 Photoanodes”, J. Phys. Chem. C 112, 18255-18263, 2008. 33. T. Hamann, B. Brunschwig, N. Lewis, “Comparison of the Self-Exchange and Interfacial Charge-Transfer Rate Constants for Methyl- versus tert-Butyl-Substituted Os(III) Polypyridyl Complexes”, J. Phys. Chem. B 110, 25514-25520, 2006. 34. A. Yella, H. Lee, H. Tsao, C. Yi, A. Chandiran, M. Nazeeruddin, E. Diau, C. Yeh, S. Zakeeruddin, M. Gratzel, “Porphyrin-sensitized solar cells with cobalt (II/III)-based redox electrolyte exceed 12 percent efficiency”, Science 334, 629-634, 2011. 35. S. Mathew, A. Yella, P. Gao, R. Humphry-Baker, B. Curchod, N. Ashari-Astani, I. Tavernelli, U. Rothlisberger, M. Nazeeruddin, M. Gratzel, “Dye-sensitized solar cells with 13% efficiency achieved through the molecular engineering of porphyrin sensitizers”, Science 334, 242-247, 2014. 36. T. Daeneke, T. Kwon, A. Holmes, N. Duffy, U. Bach, L. Spiccia, “High-efficiency dye-sensitized solar cells with ferrocene-based electrolytes”, Nat. Chem. 3, 211-215, 2011. 37. J. Dupont, R.F De Souza, P. A. Z. Suarez, “Ionic Liquid (Molten Salt) Phase Organometallic Catalysis”, Chem. Rev. 102, 3667-3692, 2002. 38. S.M.M. Yusof, W. Yahya, “Binary Ionic Liquid Electrolyte for Dye-Sensitized Solar Cells”, Procedia Eng. 148, 100-105, 2016. 39. B. Lin, H. Shang, F. Ren, N. Yuan, B. Jia, S. Zhang, X. Yu, Y. Wei, J. Ding, “Ionic liquid-tethered Graphene Oxide/Ionic Liquid Electrolytes for Highly Efficient Dye Sensitized Solar Cells”, Electrochim. Acta 134, 209-214, 2014. 40. N. Papageorgiou, Y. Athanassov, M. Armand, P. Bonhote, H. Pettersson, A. Azam, M. Gratzel, “The Performance and Stability of Ambient Temperature Molten Salts for Solar Cell Applications”, J. Electrochem. Soc. 143, 3099-3108, 1996. 41. P. Wang, S. Zakeeruddin, J. Moser, R. Baker, M. Gratzel, “A solvent-free, SeCN-/(SeCN)3- based ionic liquid electrolyte for high-efficiency dye-sensitized nanocrystalline solar cells”, J. Am. Chem. Soc. 126, 7164-7165, 2004. 42. O. Kuzmina, J. Hallet, “Application, purification and recovery of ionic liquids”, 1th edition, England, Elsevier, 2016. 43. K. Fredin, M. Gorlov, H. Pettersson, A. Hagfeldt, L. Kloo, G. J. Boschloo, “On the Influence of Anions in Binary Ionic Liquid Electrolytes for Monolithic Dye-Sensitized Solar Cells”, Phys. Chem. C 111, 13261-13266, 2007. 44. M. Gorlov, L. Kloo, “Ionic liquid electrolytes for dye-sensitized solar cells”, Dalton Trans. 2655-2666, 2008. 45. S. Huang, G. Schlichthorl, A. Nozik, M. Gratzel, A. Frank,“Charge Recombination in Dye-Sensitized Nanocrystalline TiO Solar Cells”, J. Phys. Chem. B 101, 2576-2582, 1997.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 125
تعداد دریافت فایل مقاله : 2