سلول‌های خورشیدی رنگ‌حساس: تفاوت میان نسخه‌ها

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
علی ویکی (بحث | مشارکت‌ها)
صفحه‌ای جدید حاوی ''''سلول خورشیدی رنگ-حساس''' {{انگلیسی|Dye-sensitized solar cell}} (یا به اختصار DSSC, DSC, DYSC) گونه...' ایجاد کرد
 
Amirobot (بحث | مشارکت‌ها)
جز r2.7.1) (ربات افزودن: ar, cs, de, eo, es, fr, ja, ko, nl, ru; زیباسازی
خط ۳: خط ۳:
گرچه [[راندمان تبدیل انرژی]] در این سلول‌ها نسبت به دیگر سلول‌های خورشیدی پایین‌ترست اما آنچه باعث توسعه این نسل از سلول‌ها شده پایین بودن [[نسبت قیمت بر عملکرد]] آنهاست که تولید انرِژی را به طور چشم‌گیری مقرون‌به‌صرفه کرده است. به افتخار سازنده این سلول‌ها، [[میخائیل گرتزل]]، آنها را با نام Grätzel cell نیز می‌شناسند.
گرچه [[راندمان تبدیل انرژی]] در این سلول‌ها نسبت به دیگر سلول‌های خورشیدی پایین‌ترست اما آنچه باعث توسعه این نسل از سلول‌ها شده پایین بودن [[نسبت قیمت بر عملکرد]] آنهاست که تولید انرِژی را به طور چشم‌گیری مقرون‌به‌صرفه کرده است. به افتخار سازنده این سلول‌ها، [[میخائیل گرتزل]]، آنها را با نام Grätzel cell نیز می‌شناسند.


==ساختار==
== ساختار ==
[[تیتانیا]] ({{chem|TiO|2}}) که یک [[نیمه‌رسانا]]ست ماده اصلی این سلول‌ها و در نقش [[آند]] است که یک مولکول رنگ (همان dye) که جاذب نور خورشید است، روی آن را می‌گیرد. این مولکول همانند [[سبزینه]] در گیاهان عمل می‌کند. برای افزایش بازدهی، باید ساختار تیتانیا متخلل بوده تا حداکثر سطح تماس با مولکول بوجود آید. این ساختار با یک [[الکترولیت]] پوشانیده شده و یک فلز مانند [[پلاتین]]، [[نقره]] یا [[طلا]] که در نقش [[کاتد]] است روی آن رسوب داده می‌شود تا سلول بدست آید.
[[تیتانیا]] ({{chem|TiO|2}}) که یک [[نیمه‌رسانا]]ست ماده اصلی این سلول‌ها و در نقش [[آند]] است که یک مولکول رنگ (همان dye) که جاذب نور خورشید است، روی آن را می‌گیرد. این مولکول همانند [[سبزینه]] در گیاهان عمل می‌کند. برای افزایش بازدهی، باید ساختار تیتانیا متخلل بوده تا حداکثر سطح تماس با مولکول بوجود آید. این ساختار با یک [[الکترولیت]] پوشانیده شده و یک فلز مانند [[پلاتین]]، [[نقره]] یا [[طلا]] که در نقش [[کاتد]] است روی آن رسوب داده می‌شود تا سلول بدست آید.
[[File:Dye Sensitized Solar Cell Scheme.png|350px|left]]
[[پرونده:Dye Sensitized Solar Cell Scheme.png|350px|left]]
==نحوه کار==
== نحوه کار ==
نور خورشید با عبور از [[الکترولیت]] شفاف، به مولکول رنگ رسیده و الکترون‌های آن را تهییج می‌کند. این [[الکترون‌]]ها وارد تیتانیا می‌شوند. تیتانیا نیمه‌رسانا با [[نوار ممنوعه]] حدود ۳/۵ [[الکترون‌ولت]] است. الکترون‌ها درین نوار ممنوعه جذب و تیتانیا میدان الکتریکی و در نتیجه آن جریان ایجاد می‌کند. این جریان وارد مدار شده و بعد به کاتد انتقال می‌یابد. کاتد همچنین نقش [[کاتالیزور]] نیز دارد و الکترونها را وارد [[الکترولیت]] می‌کند تا از طریق واکنش شیمیایی در الکترولیت، دوباره الکترون‌ها وارد مولکول رنگ شوند.
نور خورشید با عبور از [[الکترولیت]] شفاف، به مولکول رنگ رسیده و الکترون‌های آن را تهییج می‌کند. این [[الکترون‌]]ها وارد تیتانیا می‌شوند. تیتانیا نیمه‌رسانا با [[نوار ممنوعه]] حدود ۳/۵ [[الکترون‌ولت]] است. الکترون‌ها درین نوار ممنوعه جذب و تیتانیا میدان الکتریکی و در نتیجه آن جریان ایجاد می‌کند. این جریان وارد مدار شده و بعد به کاتد انتقال می‌یابد. کاتد همچنین نقش [[کاتالیزور]] نیز دارد و الکترونها را وارد [[الکترولیت]] می‌کند تا از طریق واکنش شیمیایی در الکترولیت، دوباره الکترون‌ها وارد مولکول رنگ شوند.


خط ۱۹: خط ۱۹:
{{پایان چپ‌چین}}
{{پایان چپ‌چین}}


[[ar:خلية غريتسل]]
[[cs:Grätzelův článek]]
[[de:Grätzel-Zelle]]
[[en:Dye-sensitized solar cell]]
[[en:Dye-sensitized solar cell]]
[[eo:Grätzel-sunĉelo]]
[[es:Celda Solar Graetzel]]
[[fr:Cellule Grätzel]]
[[ja:色素増感太陽電池]]
[[ko:염료감응형 태양전지]]
[[nl:DSC (zonnecel)]]
[[ru:Ячейка Гретцеля]]

نسخهٔ ‏۱۳ اکتبر ۲۰۱۱، ساعت ۱۱:۵۹

سلول خورشیدی رنگ-حساس (به انگلیسی: Dye-sensitized solar cell) (یا به اختصار DSSC, DSC, DYSC) گونه‌ای سلول خورشیدی ارزان قیمت متعلق به دسته سلول‌های خورشیدی لایه نازک است. اساس کار این سلول‌ها یک نیمه‌‌ رساناست که بوسیله یک آند حساس به نور و یک الکترولیت تشکیل می‌گردد.

گرچه راندمان تبدیل انرژی در این سلول‌ها نسبت به دیگر سلول‌های خورشیدی پایین‌ترست اما آنچه باعث توسعه این نسل از سلول‌ها شده پایین بودن نسبت قیمت بر عملکرد آنهاست که تولید انرِژی را به طور چشم‌گیری مقرون‌به‌صرفه کرده است. به افتخار سازنده این سلول‌ها، میخائیل گرتزل، آنها را با نام Grätzel cell نیز می‌شناسند.

ساختار

تیتانیا (TiO
2
) که یک نیمه‌رساناست ماده اصلی این سلول‌ها و در نقش آند است که یک مولکول رنگ (همان dye) که جاذب نور خورشید است، روی آن را می‌گیرد. این مولکول همانند سبزینه در گیاهان عمل می‌کند. برای افزایش بازدهی، باید ساختار تیتانیا متخلل بوده تا حداکثر سطح تماس با مولکول بوجود آید. این ساختار با یک الکترولیت پوشانیده شده و یک فلز مانند پلاتین، نقره یا طلا که در نقش کاتد است روی آن رسوب داده می‌شود تا سلول بدست آید.

نحوه کار

نور خورشید با عبور از الکترولیت شفاف، به مولکول رنگ رسیده و الکترون‌های آن را تهییج می‌کند. این الکترون‌ها وارد تیتانیا می‌شوند. تیتانیا نیمه‌رسانا با نوار ممنوعه حدود ۳/۵ الکترون‌ولت است. الکترون‌ها درین نوار ممنوعه جذب و تیتانیا میدان الکتریکی و در نتیجه آن جریان ایجاد می‌کند. این جریان وارد مدار شده و بعد به کاتد انتقال می‌یابد. کاتد همچنین نقش کاتالیزور نیز دارد و الکترونها را وارد الکترولیت می‌کند تا از طریق واکنش شیمیایی در الکترولیت، دوباره الکترون‌ها وارد مولکول رنگ شوند.

در سلول‌های قدیمی سیلیکونی، هر دو کار تهییج الکترون با نور رسیده، و تولید جریان با میدان الکتریکی ناشی از الکترون‌ها بر عهده سیلیکون است درحالی که در سلول‌های رنگ-حساس تهییج الکترونی بوسیله مولکول رنگ و جریان با تیتانیا انجام می‌گیرد.

جستارهای وابسته

سلول فوتوالکتروشیمیایی سلول خورشیدی حالت جامد

منابع

Jenny Nelson, Physics of Sollar Cels', Imperial College Press