استفاده از نانومواد کربنی در سلول خورشیدی حساس به رنگ

به دلیل افزایش سریع قیمت سوخت‌های فسیلی و خطر بزرگ افزایش اثر گلخانه ای ناشی از انتشار دی اکسید کربن، نیاز مبرمی به منابع انرژی جایگزین وجود دارد. نور خورشید بزرگترین منبع انرژی بدون کربن را فراهم می‌کند. بنابراین، فناوری‌های فعلی مبتنی بر سلول‌های خورشیدی یا فتوولتائیک، که می‌توانند از انرژی خورشیدی استفاده کنند، از اهمیت فوق العاده‌ای برخوردار هستند. سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ (dssc) از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند، زیرا در مقایسه با فناوری‌های فتوولتائیک موجود می‌توانند مزایای زیادی را ارائه دهند. همچنین نانومواد کربنی مانند نانولوله‌های کربنی و گرافن ویژگی‌های الکتریکی، حرارتی و مکانیکی قابل‌توجهی را نشان می‌دهند که موجب کاربرد آن‌ها در dsscها شده است. پیشرفت در استفاده از نانولوله‌های کربنی، گرافن و نانوکامپوزیت‌های آن‌ها به‌عنوان مواد آینده برای جایگزینی لایه‌های اکسید رسانای شفاف (tco) و الکترودهای مقابل در dsscها در دست بررسی می‌باشد. علاوه بر این، نانومواد کربنی با افزایش جذب نور و انتقال الکترون در سراسر فیلم نیمه‌رسانای نانوساختار، عملکرد لایه‌های جاذب در فتوآندها را بهبود می‌بخشد. کاربرد نانولوله‌های کربنی، ذرات گرافیت و گرافن به‌عنوان افزودنی‌ها برای بهبود کارایی الکترولیت در این سلول‌های خورشیدی نیز مورد مطالعات گسترده قرار گرفته است و انتظار می‌رود مواد کربنی نقش مهمی در بازار سلول‌های خورشیدی آینده ایفا کنند.