سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ زعفران با الکترولیت های ژل پلیمری مبتنی بر پلی وینیل الکل

الکترولیت های پلیمری ژل (GPEs) بر پایه پلی وینیل الکل متشکل از یون های یدید/تری یدید برای سلول های خورشیدی حساس به رنگ زعفران (DSSCs) تهیه و آزمایش شده اند. اثر 4-tert-butylpyridine (TBP) بر GPE و DSSC بررسی شده است. رسانایی یونی دمای اتاق GPEs (با و بدون TBP) در محدوده  ~ 10-3 S/cm قرار دارد و با افزایش دما تا  ~ 10-2 S/cm در 373 K افزایش می یابد. چگالی-ولتاژ جریان (J- V) ویژگی های DSSC ها نشان می دهد که DSSC ساخته شده با TBP بالاترین چگالی جریان اتصال کوتاه را از خود نشان می دهد. (2.80 ± 0.30) mA/cm2 و بازده تبدیل توان 0.62%. کمترین مقاومت سری در طیف‌سنجی امپدانس الکتریکی همان سلول یافت شد که نشان می‌دهد انتقال بار الکترولیت در DSSCها غالب است. علاوه بر این، طیف‌سنجی‌های فتوولتاژ مدوله‌شده با شدت و شدت مدوله‌شده برای ارزیابی ثابت زمان انتقال الکترون (tr) و زمان نوترکیبی الکترون (trec) DSSCهای ساخته‌شده استفاده شد. کارآمدترین DSSC (با TBP) کوتاه‌ترین tr 0.17 s و سریع‌ترین track 0.50 s را دارد.

Gel polymer electrolytes (GPEs) based on polyvinyl alcohol consist of iodide/triiodide ions have been prepared and tested for saffron dye-sensitized solar cells (DSSCs). The effect of 4-tert-butylpyridine (TBP) on the GPE and DSSC has been investigated. The room temperature ionic conductivity of GPEs (with and without TBP) lies in the range of ~ 10–3 S/cm and increases with increasing temperature up to ~ 10–2 S/cm at 373 K.

Current density–voltage (J–V) characteristics of DSSCs shows that the DSSC fabricated with TBP exhibits the highest short circuit current density of (2.80 ± 0.30) mA/cm2 and power conversion efficiency of 0.62%. The lowest series resistance was found in the same cell’s electrical impedance spectroscopy, indicating that electrolyte charge transport dominates in DSSCs. Furthermore, intensity-modulated photocurrent and intensity-modulated photovoltage spectroscopies were used to evaluate the electron transfer time constant (tr) and electron recombination time (trec) of the constructed DSSCs. The most efficient DSSC (with TBP) has the shortest tr of 0.17 s and the fastest trec of 0.50 s.