نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

در سلول‌های خورشیدی رنگدانه­ای، به‌طور متداول، لایه‌ای متشکل از ذرات 300 نانومتری به‌عنوان لایه بازتاب کننده و پس‌پراکننده نور به‌کار گرفته می‌شود تا میزان جمع‌آوری نور در این نوع سلول افزایش یابد. در این مطالعه، از دو نوع الکترولیت مبتنی بر ید و کبالت که شفافیت‌های مختلفی دارند استفاده شد تا اثر شفافیت الکترولیت بر میزان نور پس­پراکنده شده از لایه پس­پراکننده و اثر آن بر عمل‌کردِ سلولِ خورشیدی رنگدانه­ای بررسی شود. به­دلیل جذب نور در الکترولیت، مقدار جریانِ الکتریکی تلف شده برای الکترولیت مبتنی بر کبالت و ید به‌ترتیب برابر با mA/cm² 9/2 و mA/cm² 2/4 است. بنابراین از نظر ویژگی­های نوری، استفاده از الکترولیت مبتنی بر کبالت به دلیلِ جریانِ تلف شده کم‌تر توصیه می­شود. از طرفی در بازه­ 500-600 نانومتر در حالی­که الکترولیت کبالتی عبور 100% دارد، مقدارِ اندکی جذب برای الکترولیت یدی مشاهده می­شود. برخلاف سلول خورشیدی حاوی الکترولیت ید، بازده کوانتومی خارجی سلول­ حاوی الکترولیت کبالت برای طول­موج­های کم­تر از 350 نانومتر، با استفاده از لایه پس­پراکننده افزایش می‌یابد که ناشی از عبوری است که الکترولیت کبالتی در این ناحیه دارد. محاسبات نوری نشان می‌دهد که در بازه­ 400-500 نانومتر که رنگدانه جذبِ قابل­ملاحظه­ای دارد، حدودِ 40% و 30% نور به‌ترتیب در الکترولیت یدی و کبالتی جذب و تلف می­شود.