تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,533 |
تعداد مقالات | 70,504 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,124,480 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,233,078 |
استفاده از پوست سبز گردو به عنوان رنگدانه جدید در سلولهای خورشیدی حساس به رنگدانه، مبتنی بر نانوذارت TiO2 | ||
مهندسی بیوسیستم ایران | ||
مقاله 16، دوره 47، شماره 4، بهمن 1395، صفحه 746-739 اصل مقاله (958.89 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2017.60271 | ||
نویسندگان | ||
کامبیز حسین پناهی1؛ محمد حسین عباسپور فرد* 2؛ جواد فیضی3؛ محمود رضا گلزاریان2 | ||
1گروه مهندسی بیوسیستم- دانشکده کشاورزی- دانشگاه فردوسی مشهد. | ||
2گروه مهندسی بیوسیستم- دانشکده کشاورزی- دانشگاه فردوسی مشهد | ||
3گروه شیمی مواد غذایی- پژوهشکده صنایع غذایی | ||
چکیده | ||
در این تحقیق برای اولین بار رنگدانه پوست سبز گردو به عنوان حساس کننده طبیعی در سلولهای خورشیدی حساس به رنگدانه مبتنی بر نانوذرات TiO2 استفاده شد. رنگدانهها با استفاده از دستگاه فراصوت استخراج و به روش صابونی سازی داغ پالایش شدند. از طیف سنجیجذبی UV-Vis برای بررسی ویژگیهای جذبی رنگدانه و همچنین از طیفسنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) برای شناسایی گروههای عاملی در رنگدانه استفاده شد. منحنی I-V و بازده تبدیل فوتون به جریان (IPCE)، برای بررسی ویژگیهای فتوولتائیکی رنگدانه تحلیل شد. نتایج نشان داد که سلول ساخته شده تحت شرایط استاندارد دارای چگالی جریان 939/0 mA/cm2، ولتاژ مدار باز 792/0 V، ضریب پرشدگی 71/0 و بازده کلی 528/0% میباشد، که در مقایسه با کارهای مشابه مقادیر قابل توجه و خوبی را نشان میدهد.این بهبود بازده نتیجه استخراج و پالایش صحیح رنگدانه و همچنین ناشی از ساختار رنگدانه پوست سبز گردو است که انتقال بار به نانوذارت نیمهرسانا را میسر میکند. | ||
کلیدواژهها | ||
فتوولتائیک؛ رنگدانه طبیعی؛ بازده؛ نانوذارت تیتانیوم دیاکسید؛ DSSC | ||
مراجع | ||
Calogero, Giuseppe, Antonino Bartolotta, Gaetano Di Marco, Aldo Di Carlo and Francesco Bonaccorso (2015). Vegetable-based dye-sensitized solar cells. Chemical Society Reviews 44: 3244-3294. doi: 10.1039/C4CS00309H Chang, Ho, Mu-Jung Kao, Tien-Li Chen, Chih-Hao Chen, Kun-Ching Cho and Xuan-Rong Lai. (2013). Characterization of natural dye extracted from wormwood and purple cabbage for dye-sensitized solar cells. International Journal of Photoenergy 2013. Dasgupta, N., and A. Dasgupta, (2007). Semiconductor Devices, Modelling and Technology. In Semiconductor Devices, Modelling and Technology, Paper presented at the Prentic Hall of India. New Delhi. El-Agez, Taher M, Ahmed A El Tayyan, Amal Al-Kahlout, Sofyan A Taya and Monzir S Abdel-Latif, (2012). Dye-sensitized solar cells based on ZnO films and natural dyes. International Journal of Materials and Chemistry, 2, 105-110. Ellabban, O;, H; Abu-Rub and F; Blaabjerg (2014). Renewable energy resources: Current status, future prospects and their enabling technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 39, 748-764. Giuseppe, Calogero;, Bartolotta; Antonino, Di Marco; Gaetano, Di Carlo; Aldo and Bonaccorso; Francesco, (2015). Vegetable-based dye-sensitized solar cells. Chemical Society Reviews 44, 3244-3294. Giuseppe, Calogero;, Ilaria; Citro, Gaetano; Di Marco, Simona; Armeli Minicante, Marina; Morabito and Giuseppa; Genovese, (2014). Brown seaweed pigment as a dye source for photoelectrochemical solar cells. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 117: 702-706. doi: http:// dx.doi.org /10. 1016/ j.saa. 2013.09.019 Hancock, Mary and A. Boxworth, (1997). potential for colourants from plant sources in england & wales. in potential for colourants from plant sources in england & wales: arable crops & horticulture division. Hao, Sancun, Jihuai Wu, Yunfang Huang and Jianming Lin, (2006). Natural dyes as photosensitizers for dye-sensitized solar cell. Solar Energy 80: 209-214. Hemalatha, KV, SN Karthick, C Justin Raj, N-Y Hong, S-K Kim and H-J Kim, (2012). Performance of Kerria japonica and Rosa chinensis flower dyes as sensitizers for dye-sensitized solar cells. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 96. 305-309. Henning, A., G; Günzburger, R, Jöhr, Y; Rosenwaks, B; Bozic-Weber, C. E., Housecroft and T; Glatzel (2013). Kelvin probe force microscopy of nanocrystalline TiO2 photoelectrodes. Beilstein journal of nanotechnology, 4, 418-428. Hopkins. V. J. (2007). Introduction to plant physiology. University of Tehran Press. In Farsi. Hug, H., M; Bader, P; Mair and T; Glatzel, (2014). Biophotovoltaics: Natural pigments in dye-sensitized solar cells. Applied Energy 115. Ito, Seigo, Takurou N Murakami, Pascal Comte, Paul Liska, Carole Grätzel, Mohammad K Nazeeruddin and Michael Grätzel 2008. Fabrication of thin film dye sensitized solar cells with solar to electric power conversion efficiency over 10%. Thin solid films 516: 4613-4619. Jin, En Mei, Kyung-Hee Park, Bo Jin, Je-Jung Yun and Hal-Bon Gu 2010. Photosensitization of nanoporous TiO2 films with natural dye. Physica Scripta 2010: 014006. Jung, Hyun Suk and Jung-Kun Lee 2013. Dye Sensitized Solar Cells for Economically Viable Photovoltaic Systems. J. Phys. Chem. Lett. 4: 1682−1693. Kalyanasundaram, K; 2010. Dye-sensitized solar cells: EPFL press. Ludin, Norasikin A., A. M. Al-Alwani Mahmoud, Abu Bakar Mohamad, Abd Amir H. Kadhum, Kamaruzzaman Sopian and Nor Shazlinah Abdul Karim 2014. Review on the development of natural dye photosensitizer for dye-sensitized solar cells. Renewable and Sustainable Energy Reviews 31: 386-396. doi: http:// dx.doi. org/ 10. 1016/j.rser.2013.12.001 Nazeeruddin, M. K;, E; Baranoff and M; Grätzel 2011. Dye-sensitized solar cells: a brief overview. Solar Energy 85, 1172-1178. Nishantha, MR, YPYP Yapa and VPS Perera 2 Sensitization of Photoelectrochemical Solar Cells with a Natural Dye Extracted from Kopsia flavida Fruit. In Sensitization of Photoelectrochemical Solar Cells with a Natural Dye Extracted from Kopsia flavida Fruit, Proceedings of the Technical Sessions, 54-58. Pavia, D;, G; Lampman, G; Kriz and J; Vyvyan, (2008). Introduction to spectroscopy: Cengage Learning. Reza, H; and M; Ahmadi 2012. Nano-structured cell with natural pigments. In Nano-structured cell with natural pigments, First National Conference on Nano-electronics Kermanshah. (In Farsi). Rowley, John G, Byron H Farnum, Shane Ardo and Gerald J Meyer 2010. Iodide chemistry in dye-sensitized solar cells: making and breaking I− I bonds for solar energy conversion. The Journal of Physical Chemistry Letters 1: 3132-3140. Schertz, F. M; 1983. Isolation of chlorophyll, cartene, and xanthophyll by improved methods. Industrial & Engineering Chemistry 30: 1073-1075. Sinha, K;, P. D; Saha and S; Datta 2012. Extraction of natural dye from petals of Flame of forest (Butea monosperma) flower: Process optimization using response surface methodology (RSM). Dyes and Pigments 94: 212-216 Soga, T; 2006. Nanostructured Materials for Solar Energy Conversion.Fundamentals of Solar Cell. Statistics. Fundamentals on (2014) Energy Efficiency Indicators. In Energy Efficiency Indicators. Fundamentals on Statistics Wang, Xiao-Feng, Cong-Hong Zhan, Takashi Maoka, Yuji Wada and Yasushi Koyama 2007. Fabrication of dye-sensitized solar cells using chlorophylls c 1 and c 2 and their oxidized forms and from Undaria pinnatifida (Wakame). Chemical physics letters. 447, 79-85 Yeh, N; and P; Yeh 2013. Organic solar cells: Their developments and potentials. Renewable and Sustainable Energy Reviews 21: 421-431. Zhang, D, N Yamamoto, T Yoshida and H Minoura 2002. Natural dye sensitized solar cells. transactions-materials research society of japan 27: 811-814. Zhang, Dongshe, Suzanne M Lanier, Jonathan A Downing, Jason L Avent, June Lum and Jeanne L McHale 2008. Betalain pigments for dye-sensitized solar cells. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 195: 72-80.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,503 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,743 |