Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Corrélation entre les performances des cellules solaires à colorant et la résistance interne à l'aide de la spectroscopie d'impédance électrochimique

Lue SJ, Lo PW, Huang FY, Cheng KW et Tung YL

Les cellules solaires à colorant (DSSC) contenant une solution électrolytique de 3-méthoxypropionitrile (MPN) sont préparées en introduisant des supports de film en polycarbonate (PC) microporeux de deux tailles de pores (diamètres nominaux de 0,2 et 0,05 μm). Ces films PC sont stables jusqu'à 400 °C. Les conductivités des films PC imprégnés de la solution électrolytique MPN ne diffèrent pas significativement les unes des autres. Les rendements DSSC avec et sans les supports PC sont comparés sous des intensités d'éclairage de 20, 50 et 100 mW cm-2. Sous une intensité lumineuse moyenne à forte, la cellule témoin (sans supports PC) a le rendement photo-courant le plus élevé, suivie de celles avec les supports PC de 0,2 et 0,05 μm. Sous la lumière incidente de faible intensité, les cellules avec le support de 0,2 μm surpassent légèrement les autres cellules. Les cellules DSSC témoins et les cellules DSSC contenant des supports PC sont vieillies par trempage à la lumière à 60 °C. Les cellules préparées et vieillies sont analysées à l'aide d'une spectroscopie d'impédance électrochimique pour isoler les composants de résistance dans les cellules DSSC. L'efficacité de la cellule est fortement corrélée à l'inverse de la résistance sérielle, qui est la somme des valeurs de résistance résultant de la contre-électrode en platine, de la diffusion ionique dans l'électrolyte et de la résistance de feuille de l'oxyde conducteur transparent. La résistance due à la diffusion ionique dans l'électrolyte est le contributeur le plus important à la résistance sérielle dans les cellules vieillies.