Fabrication of innovative ZnCo2O4/Ti3C2Tx MXene nanocomposite counter electrode to replace Pt in dye-sensitized solar cells and improve solar cell performance

تركز هذه الدراسة على تصنيع وتحسين أقطاب مقابلة هجينة من Ti3C2Tx/ZnCo2O4 (ZCO)لاستخدامها في الخلايا الشمسية الحساسة للأصباغ (DSSCs). تم تحضير طور Ti?C?Tx Max أولياً باستخدام طريقة التفاعل الصلب، ثم تحويله إلى طور MXene عبر تقنية MILD (التقشير الطبقي منخفض الكثافة). أما ZnCo?O? فقد تم تصنيعه بطريقة الذوبان-الهلام (Sol-Gel). ولغرض توصيف المواد المحضّرة، استخدمت عدة تقنيات تحليلية مثل: FESEM, XRD, EDS, CV, Tafel, XPS, IPCE, HRTEM. تمثّل العامل الأساسي المدروس في مقارنة الأقطاب المقابلة بأوزان مختلفة من Ti?C?Tx إلى ZnCo?O? (0%، 20%، 30%، 40%). وقد أظهرت النتائج أن الخلية الشمسية المثلى عند نسبة 30% Ti?C?Tx إلى ZCO حققت كفاءة متميزة بلغت %8.61، متفوقة على كل من الخلية بدون MXene (%5.59) والخلية المزودة بقطب بلاتيني (%8.12). ويُعزى الأداء المحسن إلى الزيادة الكبيرة في كثافة التيار الناتجة بشكل رئيسي عن النشاط التحفيزي الكهربائي العالي لقطب ZM30 بالإضافة إلى تحسين التوصيلية.