研究目的
利用波斯湾地区几种野生植物生产天然色素，以提高染料敏化太阳能电池的性能/成本比。
研究成果
微波辅助处理的冬葵-染料敏化太阳能电池（DSSC）具有最高的能量转换效率1.702%，其开路电压与含标准染料N719的参照DSSC相当。这种优异性能归因于从冬葵中提取的色素具有最高浓度和光学活性。研究表明，冬葵因其低成本、环境友好和低毒性，是大规模生产商业化DSSC色素的优质候选材料。
研究不足
该研究聚焦于波斯湾地区的野生本土植物，这可能限制研究结果对其他地区或植物类型的普适性。天然染料在染料敏化太阳能电池中的效率和稳定性仍低于合成染料。
1：实验设计与方法选择：
采用响应面法（RSM）和Box-Behnken设计优化色素提取条件，考察提取时间、工艺温度、乙醇/水溶剂比例及溶液pH四个因素的三个水平组合。
2：样品选择与数据来源：
新鲜植物经清洗后42?C烘干粉碎，每份样品取1克溶于20毫升溶剂。
3：实验仪器与材料清单：
恒温振荡培养箱（FTSKT-801L，韩国）、微波装置（Anton Paar，Multiwave 3000）、紫外可见分光光度计（UviLine9600，SECOMAN）、动态光散射仪（CiLas，nano DS）、Zeta电位仪（Zeta compact，CAD）、圆二色光谱仪（Aviv-215）、循环伏安仪（CV，ZAHNER，Zennium）。
4：0）、紫外可见分光光度计（UviLine9600，SECOMAN）、动态光散射仪（CiLas，nano DS）、Zeta电位仪（Zeta compact，CAD）、圆二色光谱仪（Aviv-215）、循环伏安仪（CV，ZAHNER，Zennium）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：采用常规溶剂提取法和微波辅助提取法进行色素提取，提取液经2500 rpm离心5分钟分离，使用紫外可见分光光度计测定色素浓度。
5：数据分析方法：
基于紫外可见分光光度计测定的提取色素浓度评估各提取工艺效果，采用二次回归模型进行数据分析。
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Microwave apparatus
Multiwave 3000
Anton Paar
Used for microwave-assisted extraction of pigments.
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Incubator shaker apparatus
FTSKT-801L
Korea
Used for ordinary solvent extraction of pigments.
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UV-Vis spectrophotometer
UviLine9600
SECOMAN
Used to measure the extracted pigment concentration.
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Dynamic light scattering
nano DS
CiLas
Used to characterize size distribution of the extracted pigments.
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Zeta potential
Zeta compact
CAD
Used to measure the surface charge of the extracted pigments.
-
Circular dichroism
Aviv-215
Aviv
Used to examine the optical activities of extracted pigments.
-
Cyclic voltammetry
Zennium
ZAHNER
Used to study the electrochemical properties of the natural dyes.
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