نسل جدید سلول های خورشیدی- سری DSSC

سلول های خورشیدی رنگ حساس

نسل سوم سلول های خورشیدی بر تولید ارزان تر این سلول ها با استفاده از مواد ارگانیک و یا پلیمری تمرکز نموده است. سلول های خورشیدی رنگ حساس یا همان  Dye sensitized solar cel که به صورت مخفف DSC یا DSSC خوانده می شوند از معروفترین آنها است که به صورت تجاری نیز تولید شده است البته فن آوری این سلول ها هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است و به صورت فراگیر در نیامده است. در این پست سعی خواهیم نمود مکانیزم عملکرد انها را به زبان ساده توضیح دهیم.

عمل فتوسنتز را که به یاد دارید! فرایندی که در آن گیاه با جذب نور از خورشید و آب از زمین و گازکربنیک از محیط  طی یک واکنش شیمیایی، اکسیژن و قند تولید میکند.

در فرایند فتوسنتز کلروفیل عمل تبدیل انرژی نور خورشید به انرژی شیمیایی را که لازمه واکنش شیمیایی است انجام می دهد. در سلول های خورشیدی رنگ حساس نیز، ماده ای به نام رنگینه یا همان DYE وجود دارد این مواد فعال شونده با نور هستند و با برخورد نور به آنها تولید الکتریسیته می کنند.

رنگینه فتون های نور طبیعی یا مصنوعی را دریافت نموده و سبب تحریک الکترون می شود و آنرا را داخل دی اکسید تیتانیوم میکند الکترون از طریق یک الکترود دی اکسید تیتانیوم (کریستالیزه شده در مقیاس نانو) هدایت می شود تا اینجا نصف راه طی شده است با برقراری اتصال خارجی الکترون وارد الکترود دیگر شده و از طریق آن به الکترولیت موجود در سلول راه میابد و از الکترولیت نیز به رنگینه باز میگردد و این فرایند با جذب فوتون بعدی ادامه پیدا میکند.