Volume 49 - Issue 2 - 175 - 184

Charge Recombination Suppressed CdSeS/CdSe/ZnS QDSSC Design

Yük Rekombinasyonu Baskılanmış CdSeS/CdSe/ZnS QDSSC Tasarımı


The interest in quantum dot sensitized solar cells (QDSSC), which has theoretically proved to have up to 44% energy conversion efficiency in recent years, is growing rapidly. Although it has theoretically high efficiency value, PCE obtained in studies with QDSSCs is far from these values. This situation shows that there are many difficulties to be solved in QDSSC technology. One of the main challenges in QDSSC technology is irradiated load recombination occurring in QDSSC. For this reason, in this study, it is about using CdSeS QDs as an alternative to the most used CdS QDs in the literature in order to suppress the load recombination between TiO2 surface and electrolyte and QD surfaces. In the study, while CdS and CdSeS QDs were coated on the TiO2 surface with SILAR method, the previously synthesized CdSe QD was coated with chemical deep deposition method. Surfaces were last treated with ZnS QDs. An optimization study was carried out to determine the ideal number of CdSeS coatings for QDSSCs. As a result, the Jsc and Voc values for TiO2/CdSeS4/CdSe/ZnS QDSSCs were 8.799 mA/ cm2 and 0.795 V, respectively, while the PCE value increased to 4.452%.

Son yıllarda teorik olarak %44’e kadar enerji dönüşüm verimliliğine sahip olabileceği kanıtlanan Kuantum nokta duyarlı güneş hücrelerine (QDSSC) olan ilgi hızla artmaktadır. Teorik olarak yüksek olan verim değerine sahip olmasına karşın QDSSC’ler ile yapılan çalışmalarda elde edilen PCE bu değerlerden oldukça uzaktadır. Bu durum QDSSC teknolojisinde çözülmesi gereken birçok zorluk olduğunu göstermektedir. QDSSC teknolojisinde ki başlıca zorluklardan bir tanesi QDSSC’de meydana gelen ışınımsız yük rekombinasyonlarıdır. Bu sebeple bu çalışmada TiO2 yüzey ile elektrolit ve QD yüzeyleri arasında meydana gelen yük rekombinasyonlarını baskılayabilmek için TiO2 yüzeyinin literatürde en çok kullanılan CdS QD’lara alternatif olarak CdSeS QD’ların kullanılması üzerinedir. Yapılan çalışmada CdS ve CdSeS QD’ların TiO2 yüzeyine SILAR metoduyla kaplanırken, önceden sentezlenmiş olan CdSe QD kimyasal banyo birikimi metoduyla kaplanmıştır. Yüzeyler son olarak ZnS QD’lar ile tedavi edilmiştir. QDSSC’ler için en ideal CdSeS kaplama sayısını tespit edebilmek için optimizasyon çalışması yapılmıştır. Sonuç olarak TiO2/CdSeS4/CdSe/ZnS QDSSC’ler için Jsc ve Voc değerleri sırasıyla 8.799 mA/cm2 ve 0.795 V iken PCE değeri %4.452’e yükseltilmiştir.



Download Article in PDF (1 MB)



Feedback
  • ISSN 1303 5002
  • © 1973-2021 Hacettepe University