Optical Characterization of Chemically Reduced Silver Nanoparticles for Dye Sensitized Solar Cells

Abstract

Наночастинки (НЧ) благородних металів знайшли своє потенційне застосування завдяки своїм фізичним, хімічним та біологічним властивостям порівняно з сипучими матеріалами. У цій роботі НЧ колоїдного срібла (Ag) готують методом хімічного відновлення, а різні дослідження представлені за допомогою УФ-спектроскопії, флуоресцентної (FL) спектроскопії, аналізатора динамічного розсіювання світла (DLS), інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є (FTIR) та енергетично-дисперсійного рентгенівського (EDX) спектрометру. Спектр пропускання (УФ) показав наявність НЧ Ag в нижній спектральній області, а дослідження FL виявило пік випромінювання колоїдних НЧ Ag на довжинах хвиль 360 нм і 645 нм при довжині хвилі збудження 320 нм. Спектр FTIR схвалив різні функціональні групи, пов'язані з елементами, присутніми у вибірці. Середній діаметр НЧ Ag становить 58 нм за розрахунком методом DLS. EDX-спектри підтвердили піки елементів, що підтверджують утворення НЧ Ag. Крім того, НЧ Ag використовуються при виробництві сонячних батарей, чутливих до барвника (DSSC).

Noble metal nanoparticles (NPs) are found their potential applications due to their physical, chemical and biological properties as compared to the bulk materials. In this work, colloidal silver (Ag) NPs are prepared by chemical reduction method and various investigations are presented using UV-vis spectroscopy, fluorescence (FL) spectroscopy, dynamic light scattering (DLS) particle size analyzer, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and energy dispersive X-ray (EDX) spectrometer. The transmittance spectrum (UV) showed the presence of Ag NPs at the lower spectral region, and FL study revealed the emission peak of colloidal Ag NPs at wavelengths of 360 nm and 645 nm with the excitation wavelength of 320 nm. FTIR spectrum endorsed the various functional groups related to the elements present in the sample. The average diameter of the Ag NPs is 58 nm as estimated by DLS technique. EDX spectra confirmed the peaks of elements confirming the formation of Ag NPs. Further, Ag NPs are used in the dye-sensitized solar cell (DSSC) fabrication and result is explored.