Biomimetic Dye Aggregate Solar Cells

این پایان نامه رویکرد جدیدی را برای ساخت سلول های خورشیدی شرح می دهد. با پیروی از مثال طبیعت، این رویکرد به دنبال یافتن یک رنگ خودآرایی بیومیمتیک است که دانه‌های آن می‌توانند سیستم برداشت نور طبیعی باکتری‌های فعال فتوسنتزی را تقلید کنند. این پایان نامه به بررسی روش هایی برای کنترل خودآرایی می پردازد به گونه ای که سنگدانه های رنگی مناسب با نظم داخلی و محدودیت اندازه بالا تشکیل می شوند. سنگدانه های رنگ را می توان در نوع جدیدی از سلول های خورشیدی پیاده سازی کرد که برای ترکیب مزایای سلول های خورشیدی هیبریدی و سلول های خورشیدی حساس به رنگ حالت جامد (ss-DSSCs): سلول های خورشیدی تجمعی رنگی (DASCs). این کتاب ساخت و اولین آزمایش های یک نمونه اولیه برای DASC ها را بر اساس سنگدانه های رنگی بررسی شده توصیف می کند. رویکرد توصیف شده این مزیت را دارد که امکان ساخت یک سیستم برداشت نور را به صورت کاملا مصنوعی در مقیاس بزرگ به منظور تحقق سلول‌های خورشیدی کم‌هزینه، سبک و دوست‌دار محیط‌زیست - یک هدف ارزشمند در جهت بهره‌برداری از انرژی پاک از نور خورشید.

This thesis describes a new approach to the construction of solar cells. Following nature's example, this approach has the goal to find a biomimetic self-assembling dye, whose aggregates can mimic the natural light-harvesting system of special photosynthetic active bacteria. The thesis investigates methods to control the self-assembly such that suitable dye aggregates are formed with high internal order and size-confinement. The dye aggregates can be implemented into a new type of solar cells, designed to combine the advantages of hybrid solar cells and solid-state dye-sensitized solar cells (ss-DSSCs): dye aggregate solar cells (DASCs). This book describes the construction and first tests of a prototype for DASCs on the basis of the investigated dye aggregates. The described approach has the advantage that it will enable to build up a light-harvesting system fully synthetically in large scale in order to realize low-cost, light-weight and environmentally friendly solar cells - a worthwhile goal towards the exploitation of clean energy from sunlight.