Boya duyarlı Güneş pillerinde Berberıs Vulgarıs ekstraktlarının fotoduyarlaştırıcı olarak kullanımlarının incelenmesi

Abstract

Kadıntuzluğu bitkisinin (Berberis Vulgaris) meyvesinden (KTM) ve kökünden (KTK) ekstrakte edilen doğal boyalar, boya duyarlı güneş pillerinde (BDGP) fotoduyarlaştırıcı olarak kullanılmıştır. Tüm ekstraktlar saflaştırma ya da stabilizör eklenmesi gibi modifikasyonlar yapılmaksızın kullanılmıştır. KTM ve KTK ekstraktlarındaki ana bileşiklerin sırasıyla antosiyanin ve izokinolin alkaloid olduğu tespit edilmiştir. KTM, KTK'ya göre daha geniş ışık absorpsiyonu gösterdiği halde KTM esaslı BDGP'nin enerji dönüşüm veriminin (%2,01) KTK'lı olandan (%2,35) daha küçük olduğu görülmüştür. Söz konusu düşük verim, KTK'nın zayıf elektron transfer kabiliyetinden kaynaklanıyor olabilir.Öte yandan 120 saat boyunca güneş ışığına maruz bırakılan BDGP'lerin başlangıç verimlerini KTM ve KTK için sırasıyla %91 ve %54 düzeylerinde korudukları gözlemlenmiştir. Buna göre makul düzeyde fotovoltaik performans ve yüksek kararlılık gösteren antosiyanin içeren ekstraktın düşük maliyetli ve çevre dostu BDGP uygulamaları için uygun olabileceği belirlendi.

Natural dyes extracted from the fruit (FBV) and root (RBV) of barberry (Berberis Vulgaris) were used as photosensitizers for dye-sensitized solar cells (DSSCs). All the extracts were utilized without any modifications, such as purifications or addition of stabilizers. Anthocyanin and isoquinoline alkaloid were determined as the main compounds for FBV and RBV extracts. Although FBV exhibited broader light absorption compared to RBV, the overall power conversion efficiency (PCE) for the DSSC based on the former (2.01%) is smaller than that of the latter (2.35%). The lowest PCE for FBV can be attributed to poor electron transferability, which may cause reduced photocurrent and photovoltage. On the other hand, after 120 h of sunlight irradiation, FBV and RBV retained the PCE values as 91 and 54% of the initial efficiencies. The moderate photovoltaic performance with good photostability for the anthocyanin extract may favorable for low-cost and environmental-friendly DSSC applications.