研究目的
探索柑橘类水果果皮提取物作为光捕获材料，用于高效氧化锌基染料敏化太阳能电池，以满足清洁能源需求。
研究成果
该研究成功利用柑橘果皮中的天然染料作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光捕获材料，其中葡萄柚（Citrus paradisi）展现出最高的转换效率。通过多种光谱技术证实了叶绿素衍生物的存在。这些结果对环保性和天然丰度具有积极意义，建议进一步优化和研究葡萄柚染料成分以提高性能。
研究不足
所制备电池的低转换效率可能是由于电池内阻较大所致，且可能与低填充因子值有关。需优化色素与氧化锌薄膜之间的相互作用以提升性能。
1：实验设计与方法选择：
本研究从柑橘类果皮中提取天然染料，并将其作为敏化剂应用于氧化锌基染料敏化太阳能电池（DSSCs）。通过紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱和光致发光光谱分析染料的光学特性，并对半导体活性层材料进行合成与表征。
2：样本选择与数据来源：
使用葡萄柚（Citrus paradisi）、甜橙（Citrus sinensis）、柠檬（Citrus limonum）和橘柚（Citrus tangelo）果皮。果皮经清洗、干燥、粉碎后溶于乙醇进行染料提取。
3：实验设备与材料清单：
掺氟氧化锡（FTO）玻璃基底、氧化锌粉末、超声波清洗器、紫外-可见-近红外分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪、荧光分光光度计、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、太阳能模拟器。
4：实验流程与操作步骤：
清洗FTO基底，采用刮涂法沉积氧化锌浆料并烧结，随后浸入天然色素溶液。组装对电极和电解液制成DSSCs，在模拟阳光下测量其光伏特性。
5：数据分析方法：
通过连接太阳能模拟器的源测量单元记录电流电压数据，分析光伏参数。报告三次重复实验的平均测量值。
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UV-Vis-NIR spectrometer
Shimadzu UV-3600
Shimadzu
Used to record the absorption characteristics of natural pigments.
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X-ray Diffraction (XRD)
X'pert pro MPD PANanalytical
PANanalytical
Used to analyze the phase evolution of ZnO powder sample.
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Scanning Electron Microscope (SEM)
LEO 430i
Carl Zeiss
Used to characterize the morphology and compositional characteristics of ZnO powder.
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Fluorine-doped tin oxide (FTO) glass substrate
Solaronix, SA with 8 Ω/sq resistance
Solaronix
Used as a conducting film substrate for the DSSCs.
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FT-IR spectrometer
NICOLET 380
NICOLET
Used to analyze the natural pigments spectra peaks.
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Spectrofluorometer
QM-40
Photon Technology International (PTI)
Used to determine the photoluminescence (PL) spectra for natural pigments.
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Transmission Electron Microscopy (TEM)
Tecnai G2 30ST
Tecnai
Used to study the microstructure of the ZnO powder.
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Solar simulator
Newport model No: 96000
Newport
Used to simulate sunlight for measuring the characteristics of the DSSCs.
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