Modeling of an equivalent circuit for dye-sensitized solar cells : improvement of efficiency of dye-sensitized solar cells by reducing internal resistance

La resistance interne des piles solaires nanocristallines au TiO 2 sensibilisees par un colorant (DSC) a ete etudiee par spectroscopie d'impedance electrochimique. On a observe quatre elements resistifs dans les spectres d'impedance. Ces resistances peuvent s'expliquer par des variations des parametres de cellule et dependent de la tension de polarisation appliquee. On constate que la resistance liee au transfert de charge a l'interface TiO 2 /colorant/electrolyte se comporte comme une diode, et les resistances en serie correspondent en grande partie a la somme des autres resistances. Pour minimiser la resistance interne dans les piles solaires nanocristallines a colorant, l'influence sur les spectres d'impedance de parametres de cellule tels que la resistance de "feuille" du substrat de verre d'oxydes transparents conducteurs, le facteur de rugosite de la contre-electrode de platine et l'epaisseur de la cellule a ete etudiee. On propose un circuit equivalent pour les piles solaires nanocristallines a colorant a partir de ces resultats. Des efforts conjoints ont conduit a la fabrication d'une pile solaire nanocristalline efficace sensibilisee par un colorant noir. Une densite de photocourant de court-circuit de 20,1 mA/cm 2 , une tension en circuit ouvert de 0,71 V, unfill factor de 0,71 et une efficacite globale de conversion de 10,1 % ont ete obtenues sous un eclairage standard de type AM 1.5 sunlight.

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