Revista de Nanomateriais e Nanotecnologia Molecular

Efeito de dopantes no desempenho de nanopartículas de ZnSe como fotocátodo para células solares sensibilizadas por corante

Rose CIR, Raj MF e Rajendran JA

Nanopartículas de ZnSe (Cu, Ni, Co-ZnSe) dopadas com seleneto de zinco (ZnSe), cobre, níquel e cobalto foram sintetizadas efetivamente por meio do método solvotérmico. As nanopartículas de ZnSe sintetizadas foram descritas quanto à sua composição óptica, estrutural, elementar, propriedades morfológicas e estudos eletroquímicos. O padrão de difração de raios X suporta estrutura hexagonal, wurtzita e os tamanhos de cristalito foram justificados como 13,7, 13,1, 10,6 e 7,9 nm para nanopartículas de ZnSe, Cu, Ni e Co-ZnSe, respectivamente, que são posteriormente confirmadas pela análise TEM. A energia da banda proibida foi calculada como 2,5, 2,7, 3,2 e 3,5 eV para nanopartículas de ZnSe, Cu, Ni, Co-ZnSe. Imagens de microscopia eletrônica de varredura mostraram a formação de nanopartículas em forma de haste, e a dopagem efetiva foi posteriormente confirmada pela análise espectral EDX. A cinética das propriedades de transporte de elétrons foi estudada por análise eletroquímica e foi descoberto que Co-ZnSe tem mais atividade eletrocatalítica em comparação com nanopartículas de Cu, Ni-ZnSe. DSSCs foram fabricados com foto ânodo semicondutor imobilizado com corante de rutênio (TiO2), eletrólito redox (I-/I3 -), nanopartículas de ZnSe, Cu, Ni e Co-ZnSe como contraeletrodos (CE). A eficiência máxima de conversão de energia das células solares foi descoberta como sendo 1,20%, 1,99%, 2,51% e 3,21% para nanopartículas de ZnSe, Cu, Ni e Co-ZnSe, e foi descoberto que o dopante com mais número de elétrons desemparelhados influencia a célula solar efetivamente.