Recombination Study of Dye Sensitized Solar Cells with Natural Extracts

Abstract

Natural dyes can be used in dye sensitized solar cells (DSSCs) to generate low-cost devices, although with low light harvesting because of energy losses from the recombination process. This study investigates recombination reactions in DSSCs with natural dyes extracted from eggplants, plums, and hibiscus flowers. Titanium dioxide films were coated on a fluorine-doped tin oxide glass conductor substrate by the doctor blading method and impregnated in a dye solution for 24 h. Electrodeposited platinum was used as the cathode, and I 3 -/Ias the redox couple. The techniques employed were: intensity modulated photovoltage spectroscopy, intensity modulated photocurrent spectroscopy, electrochemical impedance spectroscopy, charge extraction, and cyclic voltammetry. The results show that cells containing plum dye exhibited the best photovoltaic parameters, with high values of gap, charge extraction, and potential, being less resistive to charge transfer with an electron lifetime of 0.51 s, collection time of 8.54 ms, and charge efficiency collection of 0.99.

Optimizing a Simple Natural Dye Production Method for Dye-Sensitized Solar Cells: Examples for Betalain (Bougainvillea and Beetroot Extracts) and Anthocyanin Dyes

“…Eggplant extracts gave low efficiencies compared with already published data (i.e., 0.48% [82]). Other works obtain lower efficiency for eggplant (0.15%) compared to other natural dyes, and attribute it to more pronounced recombination reactions for eggplant dye than for the other dyes [34].…”

“…Exposing the photo anode 10 min to microwave frequency enhances electrode characteristics and efficiency and absorption of dye [33]. Studying the recombination processes for different natural dyes, the most efficient dyes can be discriminated [34]. To obtain dyes, a strategy to induce anthocyanins synthesis in in-vitro cultures, has been presented: Stress induced by nutrient deficiencies leads to the production of secondary metabolites such as anthocyanins [35].…”

Uma Alternativa Sustentável: Aplicação Do Resíduo Do Ácido 3,5 Dinitro Salícilico Em Células Solares

“…Os filmes produzidos foram adicionados por 24 horas nas soluções dos corantes do DNS e do resíduo contendo o ANS. Como cátodo, utilizou-se platina eletro-depositada e como intermediador de cargas uma solução eletrolítica contendo I -/I3 - (TRACTZ et al, 2019). A célula foi montada em formato sanduíche do anodo e do cátodo, com uma área ativa de 0,2 cm -2 , como mostrado na Figura 2.…”

“…As células solares sensibilizadas por corante (CSSC) são módulos que apresentam na composição um óxido semicondutor que possui um corante impregnado na superfície (TRACTZ et al, 2019). Os corantes mais eficientes são baseados em compostos organometálicos e sintéticos geralmente contendo rutênio, que apresentam uma série de características, como alto coeficiente de extinção molar, longo tempo do estado excitado, presença de grupos ancorados eficientes, e absorção em amplas regiões do espectro eletromagnético (HAGFELDT et al, 2010).…”

Avaliação Do Ganho De Peso De Cordeiros Merino Australiano Cruzados Com Texel Ou Suffolk Em Um Sistema De Confinamento

“…Células solares sensibilizadas por corante (CSSC) são produzidas pela utilização de um óxido semicondutor nanocristalino e um corante com absorção na região do espectro eletromagnético (TRACTZ et al, 2019).…”