4,5-diazafluoren-9-on esaslı kobalt (II/III) redoks aracının boya duyarlı güneş pillerindeki performansları

Güneş enerjisi sistemleri, fotovoltaik de dahil olmak üzere, gelişme ve sanayileşmede hızlı bir artışa işaret ediyor ve yenilenebilir enerji araştırmaları alanında çok önemli bir yere sahiptir. Boyaya duyarlılaştırılmış güneş pilleri (DSSC) kısmen fotosentez taklit edilerek doğrudan güneş ışığını elektriğe dönüştürerek benzersiz bir fotovoltaik teknoloji haline getirir. Redoks çiftleri, DSSC'lerde fotoakımı ve fotovoltajı belirlemede önemli bir rol oynamaktadır. Fotoakımı devam ettirmek için, oksitlenmiş boyanın redoks çiftleri tarafından indirgenmesi, TiO2 ve oksitlenmiş boya arasındaki elektron geri transferinden çok daha hızlı olmalıdır. DSSC'lerin bulunmasından bu yana, iyodür/ tri-iyodür redoks çifti geleneksel olarak redoks aracı olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, I- / I3- redoks sistemi, redoks potansiyeli ve boya redoks potansiyeli arasında bir uyuşmazlığa sahiptir. Ek olarak, aşındırıcılık ve görünür ışık emiliminde sorunlar olabileceği de gözlemlenmiştir. Bu dezavantajlar, daha iyi pozitif redoks potansiyelleri olan tek elektronlu kobalt kompleksleri ile giderildi ve bu da iyileştirilmiş bir fotovoltaj ile sonuçlandı. Bu çalışmada yeni 4,5-Diazafluorene-9-on (dafo) içeren, [Co(dafo)3]2+/3+ komplekslerinin sentezi ve fotovoltaik ölçümleri incelendi. Fotovoltaik ölçümlerde redoks çifti üzerine farklı çözücülerin, yarı iletkenlerin ve karşıt elektrotların etkisi araştırıldı. Co+ 2/Co+3 komplekslerinin yapıları FTIR, UV-Vis, H-NMR ve MS ile incelendi. [Co(dafo)3]2+/ 3 + kompleksinin fotovoltaik ölçümleri, kalibre edilmiş silikon fotodiyot ile üretilen 1-güneş yoğunluğu (100 mW/cm2) altında gerçekleştirildi. Elde edilen sonuçlara göre, en iyi verimler C4 ve C7 elektrolitlerinin uygulanmasıyla sırasıyla %0.3 ve %0.11 olarak elde edildi.