Ukrainian Journal of Physical Optics 
Home page
 
 

Other articles 

in this issue
Photostability testing for coumarin-153 doped ZnO thin films prepared with spin-coating technique

Marijana Brankov and Kitsakorn Locharoenrat

Download this article

Abstract. The main aim behind the present study is solar cells of increased efficiency and low cost per unit of power generation, specifically dye-sensitized cells. Their first component is semiconducting ZnO commonly used to build photovoltaics, which absorbs sunlight in the ultraviolet region. The second component, the dye coumarin-153 that absorbs in a lower-energy spectral region, enhances the light harvesting. We study the optical absorbance and fluorescence for the combination of coumarin-153 with ZnO nanoparticles, which are prepared in sol-gel films formed using a simple spin-coating technique for creating a stable photovoltaic.

Keywords: semiconductors, dyes, solar cells, spin coating, thin films

PACS: 78.40.Fy, 78.67.Bf, 88.40.H-
UDC: 535
Ukr. J. Phys. Opt. 17 75-80
doi: 10.3116/16091833/17/2/75/2016
Received: 28.03.2016

Анотація. Основна мета цього дослідження полягає у підвищенні ефективності та зменшенні вартості виробленої електроенергії сонячними батареями в розрахунку на кількість, наприклад, сенсибілізованих барвником комірок. Першою компонентою цих комірок був напівпровідниковий ZnO, який здебільшого використовується для створення сонячних батарей і поглинає сонячне світло в ультрафіолетовій області спектра. Другою компонентою був барвник кумарин-153, який поглинає в спектральної області з нижчою енергією. В цій роботі ми вивчали поглинання  і флуоресценцію комбінації кумарину-153 з наночастинками ZnO, які виготовлялись соль-гель методом у вигляді плівок, сформованих за допомогою техніки ротаційного нанесення для створення стійкого фотоелектричного відгуку.
REFERENCES
  1. Zhong C, Gao J, Cui Y, Li T and Han L, 2015. Coumarin-bearing triarylamine sensitizers with high molar extinction coefficient for dye-sensitized solar cells. J. Pow. Sour. 273: 831–838. doi:10.1016/j.jpowsour.2014.09.163
  2. Margalias An, Seintis K, Yigit MZ, Can M, Sygkridou D, Giannetas V, Fakis M and Stathatos E, 2015. The effect of additional electron donating group on the photophysics and photovoltaic performance of two new metal free D-π-A sensitizers. Dyes Pigm. 121: 316–327. doi:10.1016/j.dyepig.2015.05.028
  3. Wan Z, Jia C, Duan Y, Chen X, Lin Y and Shi Y, 2013. Novel organic dye employing dithiafulvenyl-substituted arylamine hybrid donor unit for dye-sensitized solar cells. Org. El. 14: 2132–2138. doi:10.1016/j.orgel.2013.05.011
  4. Seo K D, Choi I T, Park Y G, Kang S, Lee J Y and Kim H K, 2012. Novel D–A–π–A coumarin dyes containing low band-gap chromophores for dye-sensitised solar cells. Dyes Pigm. 94: 469–474. doi:10.1016/j.dyepig.2012.02.015
  5. Tan L, Xie L, Shen Y, Liu J, Xiao L, Kuang D and Su C, 2014. Novel organic dyes incorporating a carbazole or dendritic 3,6-diiodocarbazole unit for efficient dye-sensitized solar cells. Dyes Pigm. 100: 269–277. doi:10.1016/j.dyepig.2013.09.025
  6. Tan H, Pan C, Wang G, Wu Y, Zhang Y, Zou Y, Yu G and Zhang M, 2013. Phenoxazine-based organic dyes with different chromophores for dye-sensitized solar cells. Org. Elec. 14: 2795–2801. doi:10.1016/j.orgel.2013.07.008
  7. Ricci P C, Da Pozzo A, Palmas S, Muscas F and Carbonaro C M, 2012. Efficient charge transfer process in coumarin 153–nanotubolar TiO2 hybrid system. Chem. Phys. Lett. 531: 160–163. doi:10.1016/j.cplett.2012.02.024
  8. Liu X, Wang G, Ng A, Liu F, Ng Y H, Leung Y H, Djurisic A B and Chan W K, 2015. Towards low temperature processed ZnO dye-sensitized solar cells. Appl. Surf. Sci. 357: 2169–2175. doi:10.1016/j.apsusc.2015.09.205
  9. Yu X, Yu X, Zhang J and Pan H, 2015. Gradient Al-doped ZnO multi-buffer layers: effect on the photovoltaic properties of organic solar cells. Mat. Lett. 161: 624–627. doi:10.1016/j.matlet.2015.09.017
  10. Peles A, Pavlovic V P, Filipovic S, Obradovic N, Mancic L, Krstic J, Mitric M, Vlahovic B, Rasic G, Kosanovic D and Pavlovic V B, 2015. Structural investigation of mechanically activated ZnO powder. J. Alloys Compd. 648: 971–979. doi:10.1016/j.jallcom.2015.06.247
(c) Ukrainian Journal of Physical Optics