The Effect of Morphology of Photoanode on Photovoltaic Properties of ZnO-DSSC

Abstract

In this work, ZnO nanopowders with different morphology such as nanoleafy and nanosphere were synthesized by hydrothermal method. The X-ray Diffraction (XRD) spectra have showed that ZnO nanopowders synthesized in different morphologies have a highly crystallized hexagonal structure. Scanning Electron Microscopy (SEM) was used to examine the morphology of nanopowders and revealed that they were formed in the nanoleafy and nanosphere structure. Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) fabrication was performed by using ZnO nanopowders as a photoelectrode. The Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs) were immersed in N719 dye at 4h and the performance of the cells (conversion efficiency, open circuit voltage, fill factor and short circuit current) of ZnO-DSSCs were obtained. It has been observed the highest efficiency value of 1.59% for nanosphere ZnO:DSSC. Keywords: ZnO nanopowders; Hydrothermal method; DSSC.

Bu çalışmada, nano küre ve yaprak benzeri gibi farklı morfolojiye sahip ZnO nanotozları hidrotermal yöntemle sentezlenmiştir. Farklı morfolojilerde sentezlenen ZnO nanotozlarının, hegzagonal yapıda kristallendikleri XRD spektrumlarından belirlenmiştir. Nanotozların morfolojisini incelemek için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılmış ve yapılarda nano boyutta yaprağımsı ve küresel fomlar gözlenmiştir. DSSC fabrikasyonu, farklı morfolojilerde ZnO tozları kullanılarak yapılmıştır. DSSC’ler 4 saat N719 boyasına daldırılmış ve ZnODSSC’lerin hücrelerinin pil performansları (kısa devre akımı, açık devre voltajı, verimi ve dolum faktörü) belirlenmiştir. En yüksek verim değeri, küre benzeri nano yapıya sahip ZnO: DSSC için %1.59 olarak bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: ZnO nanotozları; Hidrotermal metot; DSSC.