Lipid (detergent)-based composite-dye solar cell

A lipid (detergent) based dye sensitization solar cell without liquid or solid electrolyte is demonstrated as a biomimetic model for macromolecular-biological complexes (photosynthetic reaction center, electron transfer proteins, ion conducting aggregates) in bi-lipid environment. It consists of a dyed (cis-Ru(II)(LH2)2(NCS)2) TiO2-layer exposed to Triton-X (C16H26O2)n, with a particle mixture of surface treated powder of carbon, of ion conducting materials and dissolved iodine. Realistically high photovoltages of 0.45 V, photocurrents of 1.5 mA/cm2 and an energy conversion efficiency of 0.22% have been observed under simulated solar light in non-optimized cells. The origin of high charge transfer and suppressed reverse reaction by lipid (detergent) dispersed suspensions of electron and ion-conducting particles is discussed. To cite this article: P. Maruthamuthu et al., C. R. Chimie 9 (2006).

RésuméUne cellule solaire sensibilisée par un pigment lipidique sans electrolyte liquide ou solide est présentée comme un modèle biomimétique pour les complexes biologiques macromoléculaires (centres pour réaction de photosynthèse, protéines pour transfert électronique, aggrégats conducteurs ioniques) en environnement bilipidique. Il s'agit d'une couche de TiO2 pigmentée par (cis-Ru(II)(LH2)2(NCS)2) exposée au Triton-X (C16H26O2)n avec une suspension contenant une poudre de carbone à surface traitée, un matériau conducteur ionique et de l'iode dissoute. Des valeurs élevées de photovoltage (0,45 V), de photocourant (1.5 mA/cm2) et de taux de conversion (0,22 %) ont été mesurées sous lumière solaire simulée dans des cellules non optimisées. L'origine du haut transfert de charge et de la suppression de la réaction inverse par les suspensions lipidiques de particules conductrices ioniques ou électroniques est discutée. Pour citer cet article : P. Maruthamuthu et al., C. R. Chimie 9 (2006).