डाई-संवेदीकृत सौर सेल

डाई-संवेदीकृत सौर सेल (डीएसएससी, डीएससी, डीवाईएससी या ग्रेटजेल सेल) कम कीमत वाला सौर सेल है जो पतली झिल्ली के सौर सेल के समूह से संबंधित है। यह  प्रकाशीय-संवेदीकृत एनोड और  विद्युत-अपघट्य,   प्रकाशीय-विद्युत-रासायनिक सेल प्रणाली के बीच गठित अर्धचालक पर आधारित है। डाई सौर सेल का आधुनिक संस्करण, जिसे ग्रैट्ज़ेल सेल के रूप में भी जाना जाता है, मूल रूप से 1988 में यूसी बर्कले में ब्रायन ओ'रेगन और माइकल ग्रैट्ज़ेल द्वारा सह-आविष्कार किया गया था और इस काम को बाद में 1991 में पहली उच्च दक्षता डीएसएससी के प्रकाशन तक पॉलिटेक्निक फेडरेल डी लॉज़ेन ( ईपीएफएल ) में उपरोक्त वैज्ञानिकों द्वारा विकसित किया गया था। इस आविष्कार के लिए माइकल ग्रेटजेल को 2010 मिलेनियम प्रौद्योगिकी पुरस्कार से सम्मानित किया गया है। डाई-संवेदीकृत सौर सेल में कई आकर्षक विशेषताएं हैं; पारंपरिक रोल-प्रिंटिंग तकनीकों का उपयोग करना आसान है, अर्ध-नम्य और अर्ध-पारदर्शी है जो विभिन्न प्रकार के उपयोग प्रदान करता है जो कांच-आधारित प्रणाली पर प्रयुक्त नहीं होते हैं, और उपयोग की जाने वाली अधिकांश वस्तु कम कीमत वाली होती है। व्यवहार में कई कीमती वस्तु, विशेष रूप से प्लैटिनम और रूथेनियम को नष्ट करना कठिन प्रमाणित हुआ है, और तरल विद्युत-अपघट्य सभी मौसम में उपयोग के लिए उपयुक्त सेल बनाने के लिए गंभीर चुनौती प्रस्तुत करता है। यद्यपि इसकी रूपांतरण दक्षता सर्वोत्तम पतली-झिल्ली सेल से कम है, सिद्धांत रूप में इसकी कीमत/प्रदर्शन अनुपात तंत्र समानता प्राप्त करके जीवाश्म ईंधन विद्युत उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धा करने की स्वीकृति देने के लिए पर्याप्त होना चाहिए। व्यवसायिक अनुप्रयोग, जो रासायनिक स्थिरता की समस्याओं के कारण रुके हुए थे, 2020 तक नवीकरणीय विद्युत उत्पादन में महत्वपूर्ण योगदान देने के लिए यूरोपीय संघ  प्रकाश वोल्टीय  दिशानिर्देश में पूर्वानुमान लगाया गया था।

वर्तमान तकनीक: अर्धचालक सौर सेल
पारंपरिक ठोस-अवस्था अर्धचालक में, एक सौर सेल दो उन्मादित क्रिस्टल से बना होता है, एक n-प्रकार अशुद्धियों (n-प्रकार अर्धचालक) से उन्मादित किया जाता है, जो अतिरिक्त मुक्त चालन बैंड इलेक्ट्रॉन जोड़ता है, और दूसरा p-प्रकार अशुद्धियों से उन्मादित किया जाता है ( p-प्रकार अर्धचालक), जो अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन छिद्र जोड़ते हैं। जब संपर्क में रखा जाता है, तो n-प्रकार के भाग में कुछ इलेक्ट्रॉन अज्ञात इलेक्ट्रॉनों को "भरने" के लिए p-प्रकार में प्रवाहित होते हैं, जिन्हें इलेक्ट्रॉन छिद्र भी कहा जाता है। अंततः दो पदार्थों के फर्मी स्तरों को बराबर करने के लिए सीमा के पार पर्याप्त इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होंगे। परिणाम अन्तराफलक पर एक क्षेत्र है, p-n संयोजन, जहां आवेश वाहक कम हो जाते हैं और / या अन्तराफलक के प्रत्येक तरफ संग्रहीत हो जाते हैं। सिलिकॉन में, इलेक्ट्रॉनों का यह स्थानांतरण लगभग 0.6 से 0.7 eV का संभावित अवरोध उत्पन्न करता है।

जब सूर्य के प्रकाश में रखा जाता है, तो सूर्य के प्रकाश के फोटॉन अर्ध-संचालक के p-प्रकार पार्श्व पर इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित कर सकते हैं, इस प्रक्रिया को  प्रकाशिक उत्तेजन के रूप में जाना जाता है। सिलिकॉन में, सूर्य के प्रकाश मे इलेक्ट्रॉन को निम्न-ऊर्जा संयोजी बंध से उच्च-ऊर्जा चालन बैंड में आघात करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान कर सकती है। जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन सिलिकॉन के बारे में स्थानांतरित करने के लिए स्वतंत्र हैं। जब पूरे सेल में भार रखा जाता है, तो ये इलेक्ट्रॉन p-प्रकार स्वरूप से n-प्रकार स्वरूप में प्रवाहित होंगे, बाहरी परिपथ के माध्यम से चलते समय ऊर्जा नष्ट कर देंगे, और फिर p-प्रकार वस्तु में वापस प्रवाहित होंगे जहां वे  एक बार पुनः अपने पीछे छोड़े गए संयोजकता बैंड छिद्र के साथ पुनः जुड़ सकते हैं। इस प्रकार सूर्य का प्रकाश विद्युत प्रवाह का निर्माण करता है।

किसी भी अर्ध-संचालक में, ऊर्जा अंतराल का तात्पर्य है कि केवल उस मात्रा की ऊर्जा वाले फोटॉन, या उससे अधिक, धारा उत्पन्न करने में योगदान देंगे। सिलिकॉन के स्थितियों में, लाल से बैंगनी रंग के अधिकांश दृश्यमान प्रकाश में ऐसा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। दुर्भाग्य से उच्च ऊर्जा फोटॉन, जो स्पेक्ट्रम के नीले और बैंगनी सिरे पर होता हैं, ऊर्जा अंतराल को पार करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा से अधिक है; हालाँकि इस अतिरिक्त ऊर्जा में से कुछ को इलेक्ट्रॉनों में स्थानांतरित कर दिया जाता है, लेकिन इसका अधिकांश भाग ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है।  और समस्या यह है कि  फोटॉन को प्रगहण करने का उपयुक्त अवसर पाने के लिए, n-प्रकार परत अपेक्षाकृत अधिक सघन होनी चाहिए। इससे यह संभावना भी बढ़ जाती है कि  स्पष्ट निकला हुआ इलेक्ट्रॉन p-n संयोजन तक पहुंचने से पहले वस्तु में पहले से बनाए गए छिद्र से मिल जाएगा। ये प्रभाव सिलिकॉन सौर सेल की दक्षता पर ऊपरी सीमा का उत्पादन करते हैं, वर्तमान में सामान्य मॉड्यूल के लिए लगभग 12 से 15% और सर्वश्रेष्ठ प्रयोगशाला सेल के लिए 25% तक 33.16% एकल ऊर्जा अंतराल  सौर सेल के लिए (शॉक्ले-क्विसर सीमा देखें) सैद्धांतिक अधिकतम दक्षता है।

पारंपरिक दृष्टिकोण के साथ अब तक की सबसे बड़ी समस्या कीमत है; उपयुक्त फोटॉन प्रगहण दर प्राप्त करने के लिए सौर सेल को उन्मादित सिलिकॉन की अपेक्षाकृत सघन परत की आवश्यकता होती है, और सिलिकॉन प्रसंस्करण कीमती होता है। पिछले दशक में इस कीमत को कम करने के लिए कई अलग-अलग दृष्टिकोण रहे हैं, विशेष रूप से पतली-झिल्ली दृष्टिकोण, लेकिन आज तक उन्होंने विभिन्न प्रकार की व्यावहारिक समस्याओं के कारण सीमित अनुप्रयोग देखा है। बहु-संयोजन दृष्टिकोण के माध्यम से प्रभावशाली रूप से दक्षता में सुधार करने के लिए अनुसंधान की अधिक लाइन रही है, हालांकि ये सेल बहुत अधिक कीमत वाले हैं और केवल बड़े व्यवसायिक परिनियोजन के लिए उपयुक्त हैं। सामान्य शब्दों में ऊपरी भाग परिनियोजन के लिए उपयुक्त प्रकार के सेल दक्षता में महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदले हैं, हालांकि आपूर्ति में वृद्धि के कारण कीमत में कुछ कमी आई है।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल
1960 के दशक के उत्तरार्ध में यह पता चला कि प्रबुद्ध कार्बनिक रंग विद्युत रासायनिक सेल में ऑक्साइड इलेक्ट्रोड पर विद्युत उत्पन्न कर सकते हैं। प्रकाश संश्लेषण में प्राथमिक प्रक्रियाओं को समझने और अनुकरण करने के प्रयास में बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में स्पिनॉच (जैव-अनुकृति या बायोनिक दृष्टिकोण) से निकाले गए क्लोरोफिल के साथ घटना का अध्ययन किया गया था। ऐसे प्रयोगों के आधार पर 1972 में डाई संवेदीकरण सौर सेल (डाई-संवेदीकृत सौर सेल) सिद्धांत के माध्यम से विद्युत ऊर्जा उत्पादन का प्रदर्शन और चर्चा की गई। डाई सौर सेल की अस्थिरता को मुख्य चुनौती के रूप में पहचाना गया। इसकी दक्षता, अगले दो दशकों के समय, परिशुद्ध ऑक्साइड चूर्ण से तैयार इलेक्ट्रोड की सरंध्रता को अनुकूलित करके संशोधित की जा सकती है, लेकिन अस्थिरता  समस्या बनी रही है। आधुनिक n-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल, डाई-संवेदीकृत सौर सेल का सबसे सामान्य प्रकार, टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोकणों की छिद्रयुक्त परत से बना है, जो  आणविक डाई से आच्छादित है जो सूरज के प्रकाश को अवशोषित करता है, जैसे हरी पत्तियों में क्लोरोफिल होता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड  विद्युत-अपघट्य समाधान के अंतर्गत जलमग्न होता है, जिसके ऊपर प्लेटिनम-आधारित उत्प्रेरक होता है।  पारंपरिक क्षारीय बैटरी के रूप में,  एनोड (टाइटेनियम डाइऑक्साइड) और  कैथोड (प्लैटिनम)  तरल संवाहक (विद्युत-अपघट्य) के दोनों तरफ रखा जाता है।

n-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए कार्य सिद्धांत को कुछ मौलिक चरणों में संक्षेपित किया जा सकता है। सूरज के प्रकाश पारदर्शी इलेक्ट्रोड के माध्यम से डाई परत में गुजरती है जहां यह इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित कर सकती है जो फिर n-प्रकार अर्ध-संचालक, सामान्य रूप से टाइटेनियम डाइऑक्साइड के चालन बैंड में प्रवाहित होती है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड से इलेक्ट्रॉन तब पारदर्शी इलेक्ट्रोड की ओर प्रवाहित होते हैं जहां उन्हें भार करने के लिए एकत्र किया जाता है। बाहरी परिपथ के माध्यम से प्रवाहित होने के बाद, उन्हें पूर्व भाग पर धातु इलेक्ट्रोड पर सेल में पुनः प्रस्तुत किया जाता है, जिसे काउंटर इलेक्ट्रोड के रूप में भी जाना जाता है, और विद्युत-अपघट्य में प्रवाहित होता है। विद्युत-अपघट्य तब इलेक्ट्रॉनों को डाई अणुओं में वापस ले जाता है और ऑक्सीकृत डाई को पुन: उत्पन्न करता है।

उपरोक्त मूल कार्य सिद्धांत, p-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल में समान है, जहां डाई-संवेदीकृत अर्ध-संचालक p-प्रकार अर्ध-संचालक p-प्रकार प्रकृति (सामान्य रूप से निकल ऑक्साइड) का होता  है। हालांकि, अर्धचालक में  इलेक्ट्रॉन को अन्तः क्षेप करने के अतिरिक्त, p-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल में,  इलेक्ट्रॉन छिद्र डाई से p-प्रकार अर्ध-संचालक के संयोजकता बैंड में प्रवाहित होता है।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल पारंपरिक सेल डिज़ाइन में सिलिकॉन द्वारा प्रदान किए गए दो कार्यों को अलग करते हैं। सामान्य रूप से सिलिकॉन प्रकाश-इलेक्ट्रॉन के स्रोत के रूप में कार्य करता है, साथ ही आवेशों को अलग करने और धारा बनाने के लिए विद्युत क्षेत्र प्रदान करता है। डाई-संवेदीकृत सौर सेल में, अर्ध-संचालक का बड़ा हिस्सा केवल आवेशित अभिगमन के लिए उपयोग किया जाता है, प्रकाश-इलेक्ट्रॉन  अलग   प्रकाश संवेदी डाई से प्रदान किए जाते हैं। आवेश पृथक्करण डाई, अर्ध-संचालक और विद्युत-अपघट्य के बीच की सतहों पर होता है।

डाई के अणु अपेक्षाकृत अधिक छोटे (नैनोमीटर आकार ) होते हैं, इसलिए आने वाले प्रकाश की उपयुक्त मात्रा पर अभिग्रहण करने के लिए डाई अणुओं की परत को अणुओं की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक स्थूल, अपेक्षाकृत अधिक स्थूल बनाने की आवश्यकता होती है। इस समस्या का समाधान करने के लिए,  नैनो वस्तु का उपयोग 3-D आधात्री में बड़ी संख्या में डाई अणुओं को रखने के लिए  स्कैेफोल्डिंग के रूप में किया जाता है, जिससे सेल के किसी भी सतह क्षेत्र के लिए अणुओं की संख्या बढ़ जाती है। सम्मिलित डिजाइनों में, यह  स्कैेफोल्डिंग (पाड़) अर्धचालक वस्तु द्वारा प्रदान किया जाता है, जो दोहरे कर्तव्य का कार्य करता है।

काउंटर इलेक्ट्रोड पदार्थ
डाई-संवेदीकृत सौर सेल के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक काउंटर इलेक्ट्रोड है। जैसा कि पहले कहा गया है, काउंटर इलेक्ट्रोड बाहरी परिपथ से इलेक्ट्रॉनों को एकत्र करने और रेडॉक्स शटल की कमी प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने के लिए सामान्य रूप से I3− to I− को उत्प्रेरित करने के लिए विद्युत-अपघट्य में वापस लाने के लिए अधीन है। इस प्रकार, काउंटर इलेक्ट्रोड के लिए यह महत्वपूर्ण है कि न केवल उच्च इलेक्ट्रॉन चालकता और प्रसार क्षमता हो, बल्कि विद्युत रासायनिक स्थिरता, उच्च उत्प्रेरक गतिविधि और उपयुक्त बैंड संरचना भी हो। वर्तमान में उपयोग की जाने वाली सबसे सामान्य काउंटर इलेक्ट्रोड पदार्थ डाई-संवेदीकृत सौर सेल में प्लैटिनम है, लेकिन इसकी उच्च कीमत और दुर्लभ संसाधनों के कारण स्थायी  नहीं है। इस प्रकार, नए संकर और उन्मादित पदार्थों की खोज के लिए बहुत अधिक शोध पर ध्यान केंद्रित किया गया है जो प्लेटिनम को तुलनीय या अधिकतम विद्युत उत्प्रेरक प्रदर्शन से बदल सकते हैं। इस तरह की एक श्रेणी का व्यापक रूप से अध्ययन किया जा रहा है जिसमें कोबाल्ट निकल और लोहे (CCNI) के चाकोजेन यौगिक सम्मिलित हैं, विशेष रूप से परिणामी प्रदर्शन पर आकृति विज्ञान रससमीकरणमिति और आकृतिकी के प्रभाव सम्मिलित होते है। यह पाया गया है कि पदार्थ की मौलिक संरचना के अतिरिक्त, ये तीन पैरामीटर परिणामी काउंटर इलेक्ट्रोड दक्षता को बहुत प्रभावित करते हैं। वास्तव मे, वर्तमान में कई अन्य पदार्थों पर शोध किया जा रहा है, जैसे अत्यधिक मेसोपोरस कार्बन टिन-आधारित पदार्थ सोने के नैनो-संरचना और साथ ही सीसा-आधारित नैनो-क्रिस्टल सम्मिलित है हालांकि, निम्नलिखित अनुभाग डाई-संवेदीकृत सौर सेल  काउंटर इलेक्ट्रोड प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए विशेष रूप से CCNI से संबंधित विभिन्न प्रकार के चल रहे शोध प्रयासों को संकलित करता है।

आकृति विज्ञान
समान संरचना के साथ भी, काउंटर इलेक्ट्रोड बनाने वाले नैनोकणों की आकृति विज्ञान समग्र प्रकाश वोल्टीय की दक्षता निर्धारित करने में ऐसी अभिन्न भूमिका निभाते हैं। क्योंकि वस्तु की विद्युत उत्प्रेरक क्षमता रेडॉक्स प्रजातियों के प्रसार और कमी को सुविधाजनक बनाने के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र की मात्रा पर अत्यधिक निर्भर है, डाई-संवेदीकृत सौर सेल काउंटर इलेक्ट्रोड के लिए नैनो-संरचना के आकारिकी को समझने और अनुकूलित करने के लिए कई शोध प्रयासों पर ध्यान केंद्रित किया गया है।

2017 में, हुआंग एट अल नैनो-घन, नैनो-छड़, और नैनोकणों का उत्पादन करने के लिए CoSe2/CoSeO3 समग्र क्रिस्टल के एक सूक्ष्म पायस-सहायता प्राप्त जलतापीय संश्लेषण में विभिन्न तलसक्रियकारक का उपयोग किया इन तीन आकारिकी की तुलना से पता चला है कि सबसे बड़े वैद्युत सक्रिय सतह क्षेत्र होने के कारण संकर समग्र नैनोकणों में 9.27% ​​की उच्चतम शक्ति रूपांतरण दक्षता थी, जो इसके प्लैटिनम समकक्ष से भी अधिक थी। इतना ही नहीं, नैनो-कण आकृति विज्ञान ने एनोडिक और कैथोडिक शीर्ष क्षमता के बीच उच्चतम शीर्ष धारा घनत्व और सबसे छोटे संभावित अंतर को प्रदर्शित किया, इस प्रकार सर्वोत्तम विद्युत उत्प्रेरक क्षमता का अर्थ है।

समान अध्ययन लेकिन अलग प्रणाली के साथ, डू एट अल 2017 में यह निर्धारित किया गया कि NiCo2O4 का टर्नरी ऑक्साइड नैनो-छड़ या नैनो-शीट की तुलना में नैनो-उत्तमांश के रूप में सबसे बड़ी विद्युत रूपांतरण दक्षता और विद्युत उत्प्रेरक क्षमता थी। डू एट अल ने  अनुभव किया कि नैनोफ्लॉवर के बड़े सक्रिय सतह क्षेत्रों का दोहन करने में सहायता करने वाले विभिन्न विकास तंत्रों की खोज अन्य क्षेत्रों में डाई-संवेदीकृत सौर सेल अनुप्रयोगों को विस्तारित करने के लिए  अवसर प्रदान कर सकती है।

रससमीकरणमिति
निस्संदेह, काउंटर इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग की जाने वाली वस्तु की संरचना कार्यशील  प्रकाश वोल्टीय बनाने के लिए अधिकतम महत्वपूर्ण है, क्योंकि सक्षम इलेक्ट्रॉन विनिमय की स्वीकृति देने के लिए संयोजकता और चालन ऊर्जा बैंड रेडॉक्स विद्युत-अपघट्य प्रजातियों के साथ अतिव्याप्त होना चाहिए।

2018 में, जिन एट अल परिणामी सेल प्रदर्शन पर इसके प्रभाव को समझने के लिए निकेल और कोबाल्ट के विभिन्न रससमीकरणमिति अनुपातों पर टर्नरी निकल कोबाल्ट सेलेनाइड (NixCoySe) परते तैयार कीं। निकेल और कोबाल्ट द्विधातुक मिश्र धातुओं को उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉन चालन और स्थिरता के लिए जाना जाता था, इसलिए इसके रससमीकरणमिति का अनुकूलन आदर्श रूप से इसके एकल धातु समकक्षों की तुलना में अधिक सक्षम और स्थिर सेल प्रदर्शन का उत्पादन करेगा। ऐसा परिणाम है कि जिन एट अल पाया कि Ni0.12Co0.80Se ने अपने प्लेटिनम और बाइनरी सेलेनाइड समकक्षों की तुलना में अधितकम विद्युत रूपांतरण दक्षता (8.61%), कम आवेश अन्तरित प्रतिबाधा और उच्च विद्युत उत्प्रेरक क्षमता प्राप्त की।

सहक्रिया
अंतिम क्षेत्र जिसका सक्रिय रूप से अध्ययन किया गया है, वह अधितकम वैद्युत सक्रिय प्रदर्शन को बढ़ावा देने में विभिन्न पदार्थों की सहक्रिया है। फिर विभिन्न आवेश परिवहन वस्तु, विद्युत रासायनिक प्रजातियों, या आकारिकी के माध्यम से, विभिन्न पदार्थों के बीच सहक्रियात्मक संबंध का दोहन करने से नए काउंटर इलेक्ट्रोड वस्तु का पथ प्रशस्त हुआ है।

2016 में, लू एट अल ने काउंटर इलेक्ट्रोड बनाने के लिए कम ग्राफीन ऑक्साइड (rGO) नैनोफ्लेक्स के साथ निकेल कोबाल्ट सल्फाइड सूक्ष्म-कणों को मिलाया। लू एट अल ने न केवल यह पाया कि ग्राफीन ऑक्साइड ने ट्राइआयोडाइड की कमी को तेज करने में सह-उत्प्रेरक के रूप में काम किया, बल्कि यह भी कि सूक्ष्म-कणों और ग्राफीन ऑक्साइड में  सहक्रियात्मक अंतःक्रिया थी जिसने समग्र प्रणाली के आवेश अन्तरित प्रतिरोध को कम कर दिया। यद्यपि इस प्रणाली की दक्षता इसके प्लेटिनम एनालॉग (NCS/rGO प्रणाली की दक्षता: 8.96%; Pt प्रणाली की दक्षता: 9.11%) से आंशिक कम थी, इसने  प्लेटफ़ॉर्म प्रदान किया जिस पर आगे अनुसंधान किया जा सकता है।

निर्माण
मूल ग्रेटजेल और ब्रायन ओ'रीगन (रसायन ) डिजाइन के स्थितियों में, सेल में 3 प्राथमिक भाग होते हैं। शीर्ष पर फ्लोराइड-उन्मादित टिन डाइऑक्साइड (SnO2: F) (सामान्य रूप से कांच) प्लेट के पीछे एकत्र होता है। इस प्रवाहकीय प्लेट के पीछे टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2), जो अत्यधिक उच्च सतह क्षेत्र के साथ अत्यधिक छिद्रयुक्त संरचना में बनता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड रासायनिक रूप से सिंटरिंग नामक प्रक्रिया से परिबद्ध होते हैं। टाइटेनियम डाइऑक्साइड केवल सौर फोटोन (पराबैंगनी में) के  छोटे से अंश को अवशोषित करता है। इसके बाद प्लेट को  सामान्य रूथेनियम-पाइरिडीन डाई (जिसे आणविक संवेदी भी कहा जाता है) और  विलायक के मिश्रण में विलेय किया जाता है।  डाई के विलयन में फिल्म को भिगोने के बाद, डाई की एक पतली परत सहसंयोजक रूप से टाइटेनियम डाइऑक्साइड की सतह से परिबद्ध रह जाती है। बंध या तो एस्टर, कीलेटी, या द्विश्वदंती पूरक बंधता होती है।

एक अलग प्लेट को एक प्रवाहकीय शीट, सामान्य रूप से प्लैटिनम धातु पर प्रसारित आयोडाइड विद्युत-अपघट्य की एक पतली परत के साथ बनाया जाता है। विद्युत-अपघट्य को क्षरण होने से रोकने के लिए दो प्लेटों को पुनः जोड़ा जाता है और एक साथ बंद कर दिया जाता है। निर्माण इतना सरल है कि उन्हें हाथ से बनाने के लिए हॉबी किट उपलब्ध हैं। हालांकि वे कई उन्नत पदार्थों का उपयोग करते हैं, ये सामान्य सेल के लिए आवश्यक सिलिकॉन की तुलना में सस्ती हैं क्योंकि उन्हें कीमती निर्माण चरणों की आवश्यकता नहीं होती है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड उदाहरण के लिए, पहले से ही रंग के आधार के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

सक्षम डाई-संवेदीकृत सौर सेल उपकरणों में से रूथेनियम-आधारित आणविक डाई का उपयोग करता है, उदाहरण  [Ru (4,4'-डाइकार्बोक्सी-2,2'-बिपिरिडीन)2(NCS)2] (N3), जो कि कार्बोक्सिलेट अंश के माध्यम से  प्रकाश एनोड से जुड़ा है। प्रकाश एनोड में पारदर्शी 10–20 एनएम व्यास TiO2 की 12μm सघन झिल्ली होती है नैनोकणों को बहुत बड़े (400 एनएम व्यास) कणों की 4μm सघन झिल्ली के साथ विलेपित किया गया है जो फोटॉन को पारदर्शी झिल्ली में वापस प्रसारित कर देता है। उत्तेजित डाई तेजी से  इलेक्ट्रॉन को TiO2 में अन्तः क्षेप करती है प्रकाश अवशोषण के बाद अन्तः क्षेप किया गया इलेक्ट्रॉन निसादित कण नेटवर्क के माध्यम से सामने की ओर पारदर्शी संवाहक ऑक्साइड (TCO) इलेक्ट्रोड पर एकत्र किया जाता है, जबकि डाई को  रेडॉक्स शटल, I3−/I− द्वारा कमी के माध्यम से पुनर्जीवित किया जाता है।  काउंटर इलेक्ट्रोड के लिए शटल के ऑक्सीकृत रूप का प्रसार परिपथ को पूरा करता है।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल का तंत्र
निम्नलिखित कदम पारंपरिक n-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल फोटोन (प्रकाश) को वर्तमान में परिवर्तित करते हैं: 1. आपतित फोटॉन को प्रकाशसुग्राहीकारक (उदाहरण के लिए Ru सम्मिश्रण) द्वारा टाइटेनियम डाइऑक्साइड सतह पर अवशोषित किया जाता है।

2. प्रकाशसुग्राहीकारक निम्न अवस्था (S) से उत्तेजित अवस्था (S∗) तक उत्तेजित होते हैं। उत्साहित इलेक्ट्रॉनों को TiO2 इलेक्ट्रोड के चालन बैंड में अंतःक्षिप्त किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप प्रकाशसुग्राहीकारक (S+) का ऑक्सीकरण होता है।

3. TiO2 के चालन बैंड में अन्तः क्षिप्त किए गए इलेक्ट्रॉनों को TiO2 नैनोकणों के बीच पूर्व संपर्क (TCO) की ओर विसरण के साथ ले जाया जाता है। और इलेक्ट्रॉन अंत में परिपथ के माध्यम से काउंटर इलेक्ट्रोड तक पहुंचते हैं।

4. ऑक्सीडाइज़्ड प्रकाशसुग्राहीकारक (S+) रेडॉक्स मध्यस्थ से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है, सामान्य रूप से I− आयन रिडॉक्स मध्यस्थ, जिसके कारण निम्न अवस्था (S), का पुनर्जनन होता है और दो I−-आयन प्राथमिक आयोडीन में ऑक्सीकृत होते हैं जो I− के साथ ऑक्सीकृत अवस्था, I3− में प्रतिक्रिया करता है।

5. ऑक्सीकृत रेडॉक्स मध्यस्थ I3−, काउंटर इलेक्ट्रोड की ओर प्रसारित होता है और फिर इसे I− ions आयनों में घटाया जाता है। डाई-संवेदीकृत सौर सेल की दक्षता घटक के चार ऊर्जा स्तरों पर निर्भर करती है: उत्तेजित अवस्था (लगभग ल्यूमो) और प्रकाशसुग्राहीकारक की निम्न अवस्था (होमो), TiO2 का फर्मी स्तर इलेक्ट्रोड और मध्यस्थ की रेडॉक्स क्षमता (I-/I3-) विद्युत-अपघट्य में निर्भर करती है।

नैनो-संयंत्र जैसी आकारिकी
डाई-संवेदीकृत सौर सेल में, इलेक्ट्रोड में मुख्य रूप से TiO2 या ZnO अशुद्ध अर्धचालक नैनोकण होते हैं। ये नैनो-कण डाई-संवेदीकृत सौर सेल इलेक्ट्रॉन परिवहन के लिए अर्धचालक नैनोकणों के माध्यम से पाशित-सीमित प्रसार पर निर्भर करते हैं। यह उपकरण की दक्षता को सीमित करता है क्योंकि यह  मंद परिवहन तंत्र है। पुनर्संयोजन विकिरण की लंबी तरंग दैर्ध्य पर होने की अधिक संभावना है। इसके अतिरिक्त, नैनोकणों के सिंटरिंग के लिए लगभग 450 °C के उच्च तापमान की आवश्यकता होती है, जो इन सेल के निर्माण को प्रबल, कठोर ठोस कार्यद्रव तक सीमित कर देता है। यह प्रमाणित हो चुका है कि डाई-संवेदीकृत सौर सेल की दक्षता में वृद्धि होती है, यदि निसादित नैनो-कण इलेक्ट्रोड को  विशेष रूप से डिजाइन किए गए इलेक्ट्रोड से बदल दिया जाता है जिसमें  अद्वितीय 'नैनो-संयंत्र-जैसी' आकारिकी होती है।

संचालन
पारंपरिक n-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल में, सूरज के प्रकाश पारदर्शी SnO2:F के माध्यम से सेल में प्रवेश करती है,शीर्ष संपर्क के माध्यम से सेल में प्रवेश करती है, TiO2 की सतह पर डाई को नष्ट करती है। अवशोषित होने के लिए पर्याप्त ऊर्जा के साथ डाई पर प्रहार करने वाले फोटॉन डाई की उत्तेजित अवस्था बनाते हैं, जिससे  इलेक्ट्रॉन को सीधे TiO2 के चालन बैंड में अन्तः क्षेप किया जा सकता है। वहां से यह शीर्ष पर स्पष्ट एनोड के लिए प्रसार ( इलेक्ट्रॉन सांद्रण प्रवणता के परिणामस्वरूप) से चलता है।

इस बीच, डाई अणु ने इलेक्ट्रॉन नष्ट दिया है और यदि दूसरा इलेक्ट्रॉन प्रदान नहीं किया जाता है तो अणु विघटित हो जाएगा। डाई TiO2 के नीचे विद्युत-अपघट्य में आयोडाइड से एक वंचित करता है, इसे ट्रायोडाइड में ऑक्सीकरण करता है। यह प्रतिक्रिया उस समय की तुलना में अधिकतम तेजी से होती है, जब अन्तः क्षिप्त किए गए इलेक्ट्रॉन को ऑक्सीकृत डाई अणु के साथ पुनर्संयोजन करने में समय लगता है, इस पुनर्संयोजन प्रतिक्रिया को रोकता है जो प्रभावी रूप से सौर सेल को लघु परिपथ करेगा।

ट्राइआयोडाइड तब अपने अज्ञात इलेक्ट्रॉन को यांत्रिक रूप से सेल के तल तक प्रसारित पुनः प्राप्त करता है, जहां काउंटर इलेक्ट्रोड बाहरी परिपथ के माध्यम से प्रवाहित होने के बाद इलेक्ट्रॉनों को पुनः प्रस्तुत करता है।

दक्षता
सौर सेल की विशेषता के लिए कई महत्वपूर्ण उपायों का उपयोग किया जाता है। सबसे स्पष्ट है सेल पर चमकने वाली सौर ऊर्जा की दी गई मात्रा के लिए उत्पादित विद्युत शक्ति की कुल मात्रा होती है। प्रतिशत के रूप में व्यक्त, इसे सौर रूपांतरण दक्षता के रूप में जाना जाता है। विद्युत शक्ति धारा और विद्युत-दाब का उत्पाद है, इसलिए इन मापों के लिए अधिकतम मान क्रमशः Jsc और Voc के रूप में महत्वपूर्ण हैं। अंत में, अंतर्निहित भौतिकी को समझने के लिए, क्वांटम दक्षता का उपयोग इस संभावना की तुलना करने के लिए किया जाता है कि फोटॉन (किसी विशेष ऊर्जा का)  इलेक्ट्रॉन का निर्माण करेगा।

क्वांटम दक्षता के संदर्भ में, डाई-संवेदीकृत सौर सेल अत्यंत सक्षम हैं। नैनोसंरचना में उनकी सघनता के कारण बहुत अधिक संभावना है कि फोटॉन अवशोषित हो जाएगा, और रंजक उन्हें इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करने में बहुत प्रभावी होते हैं। डाई-संवेदीकृत सौर सेल में सम्मिलित अधिकांश छोटे नुकसान TiO2 में चालन हानियों के कारण होते हैं और स्पष्ट इलेक्ट्रोड, या सामने वाले इलेक्ट्रोड में प्रकाशिक हानि होती है। हरे रंग के प्रकाश के लिए समग्र क्वांटम दक्षता लगभग 90% है, जिसमें 10% का नुकसान मुख्य रूप से शीर्ष इलेक्ट्रोड में प्रकाशीय नुकसान के कारण होता है। पारंपरिक डिजाइनों की क्वांटम दक्षता उनकी सघनता के आधार पर भिन्न होती है, लेकिन डाई-संवेदीकृत सौर सेल के समान ही होती है।

सिद्धांत रूप में, इस तरह के सेल द्वारा उत्पन्न अधिकतम विद्युत-दाब TiO2 के (अर्ध-) फर्मी स्तर के बीच का अंतर है। और विद्युत-अपघट्य की रेडॉक्स क्षमता, सौर रोशनी की स्थिति में लगभग 0.7 V (Voc) होती है। अर्थात, यदि संवृत  परिपथ में  प्रबुद्ध डाई-संवेदीकृत सौर सेल वोल्टमीटर से जुड़ा है, तो यह लगभग 0.7 V पढ़ेगा। विद्युत-दाब के संदर्भ में, डाई-संवेदीकृत सौर सेल आंशिक अधिक Voc प्रदान करते हैं सिलिकॉन की तुलना में, 0.6 V की तुलना में लगभग 0.7 V प्रदान करते हैं। यह अपेक्षाकृत अधिक छोटा अंतर है, इसलिए वास्तविक विश्व के अंतर वर्तमान उत्पादन पर प्रभावित  हैं।

यद्यपि डाई TiO2 में अवशोषित फोटॉनों को मुक्त इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करने में अत्यधिक कुशल है, केवल डाई द्वारा अवशोषित फोटॉन अंततः वर्तमान का उत्पादन करते हैं। फोटॉन अवशोषण की दर संवेदनशील TiO2 परत के अवशोषण स्पेक्ट्रम और सौर प्रवाह स्पेक्ट्रम पर निर्भर करती है। इन दो स्पेक्ट्रा के बीच अतिव्याप्त अधिकतम संभव प्रकाश-प्रवाह निर्धारित करता है। सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले डाई अणुओं में सामान्य रूप से सिलिकॉन की तुलना में स्पेक्ट्रम के लाल भाग में विकृत अवशोषण होता है, जिसका अर्थ है कि सूर्य के प्रकाश में कम फोटॉन वर्तमान पीढ़ी के लिए उपयोग योग्य हैं। ये कारक डाई-संवेदीकृत सौर सेल द्वारा उत्पन्न वर्तमान को सीमित करते हैं, तुलना के लिए, पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित सौर सेल लगभग 35  एम्पेयर /सेमी2 प्रदान करता है। जबकि वर्तमान डाई-संवेदीकृत सौर सेल लगभग 20 mA/cm2 प्रदान करते हैं।

सम्मिलित डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए समग्र अधिकतम बिजली रूपांतरण क्षमता लगभग 11% है। प्रोटोटाइप का वर्तमान रिकॉर्ड 15% है।

निम्नीकरण
प्रकाश के संपर्क में आने पर डाई-संवेदीकृत सौर सेल विकृत हो जाते हैं। 2014 में सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले अनाकार स्पाइरो-मीओटीएडी छिद्र-अभिगमन परत की हवा में आक्षेप को ऑक्सीकरण के अतिरिक्त निम्नीकरण के प्राथमिक कारण के रूप में पहचाना गया था। उपयुक्त अवरोध लगाने से नुकसान से बचा जा सकता है।

अवरोधक परत में पराबैंगनी स्थिरिकारी और/या पराबैंगनी अवशोषक  संदीप्‍तिशील वर्णमूलक जो लंबे तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित होते हैं जिन्हें डाई द्वारा पुन: अवशोषित किया जा सकता है और ऑक्सीकरणरोधी सम्मिलित हो सकते हैं ताकि सेल की दक्षता की सुरक्षा और संशोधन हो सके।

लाभ
डाई-संवेदीकृत सौर सेल वर्तमान में सबसे सक्षम तीसरी पीढ़ी हैं (2005 बेसिक रिसर्च सौर एनर्जी यूटिलाइजेशन 16) सौर टेक्नोलॉजी उपलब्ध। अन्य पतली-झिल्ली प्रौद्योगिकियां सामान्य रूप से 5% और 13% के बीच होती हैं, और पारंपरिक कम कीमत वाले व्यवसायिक सिलिकॉन पैनल 14% और 17% के बीच काम करते हैं। यह डाई-संवेदीकृत सौर सेल को रूफटॉप सौर कलेक्टर जैसे कम घनत्व वाले अनुप्रयोगों में सम्मिलित तकनीकों के प्रतिस्थापन के रूप में आकर्षक बनाता है, जहां यांत्रिक मजबूती और कांच-लेस कलेक्टर का हल्का वजन प्रमुख लाभ है। वे बड़े पैमाने पर परिनियोजन के लिए उतने आकर्षक नहीं हो सकते हैं, जहां उच्च-कीमत उच्च-दक्षता वाले सेल अधिक व्यवहार्य हैं, लेकिन डाई-संवेदीकृत सौर सेल रूपांतरण दक्षता में छोटी वृद्धि भी उन्हें इनमें से कुछ भूमिकाओं के लिए उपयुक्त बना सकती है।

और क्षेत्र है जहां डाई-संवेदीकृत सौर सेल विशेष रूप से आकर्षक हैं। इलेक्ट्रॉन को सीधे TiO में अन्तः क्षेप करने की प्रक्रिया2  पारंपरिक सेल में होने वाले से गुणात्मक रूप से भिन्न होता है, जहां मूल क्रिस्टल के भीतर इलेक्ट्रॉन को बढ़ावा दिया जाता है। सिद्धांत रूप में, उत्पादन की कम दरों को देखते हुए, सिलिकॉन में उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन अपने छिद्र के साथ पुनः जुड़ सकता है, जिससे  फोटॉन (या ऊर्जा का अन्य रूप) निकलता है, जिसके परिणामस्वरूप धारा उत्पन्न नहीं होता है। हालांकि यह विशेष मामला सामान्य नहीं हो सकता है, लेकिन किसी अन्य परमाणु द्वारा उत्पन्न इलेक्ट्रॉन के लिए पिछले फोटोएक्सिटेशन में पीछे छोड़े गए छिद्र के साथ संयोजन करना अपेक्षाकृत अधिक आसान है।

इसकी तुलना में, डाई-संवेदीकृत सौर सेल में उपयोग की जाने वाली इंजेक्शन प्रक्रिया TiO में छिद्र नहीं करती है2, केवल अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन। यद्यपि यह इलेक्ट्रॉन के लिए डाई में पुन: संयोजन करने के लिए ऊर्जावान रूप से संभव है, जिस दर पर यह होता है वह उस दर की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक धीमी है जिस पर डाई आसपास के विद्युत-अपघट्य से  इलेक्ट्रॉन को पुनः प्राप्त करता है। TiO से सीधे पुनर्संयोजन2 विद्युत-अपघट्य में प्रजातियों के लिए भी संभव है, हालांकि, पुनः, अनुकूलित उपकरणों के लिए यह प्रतिक्रिया धीमी है। इसके विपरीत, प्लेटिनम लेपित इलेक्ट्रोड से विद्युत-अपघट्य में प्रजातियों के लिए इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण आवश्यक रूप से बहुत तेज है।

इन अनुकूल अंतर कैनेटीक्स के परिणामस्वरूप, डाई-संवेदीकृत सौर सेल कम रोशनी की स्थिति में भी काम करते हैं। इसलिए डाई-संवेदीकृत सौर सेल बादल भरे आसमान और गैर-प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के अंतर्गत काम करने में सक्षम हैं, जबकि आवेश वाहक गतिशीलता कम होने और पुनर्संयोजन प्रमुख समस्या बन जाने पर पारंपरिक डिजाइनों को रोशनी की कुछ निचली सीमा पर कटआउट का सामना करना पड़ेगा। कटऑफ़ इतना कम है कि उन्हें घर के भीतर उपयोग के लिए भी प्रस्तावित किया जा रहा है, घर में रोशनी से छोटे उपकरणों के लिए ऊर्जा एकत्र करना। व्यावहारिक लाभ जो डाई-संवेदीकृत सौर सेल अधिकांश पतली-झिल्ली प्रौद्योगिकियों के साथ साझा करता है, वह यह है कि सेल की यांत्रिक मजबूती अप्रत्यक्ष रूप से उच्च तापमान पर उच्च दक्षता की ओर ले जाती है। किसी भी अर्धचालक में, तापमान बढ़ने से यांत्रिक रूप से चालन बैंड में कुछ इलेक्ट्रॉनों को बढ़ावा मिलेगा। पारंपरिक सिलिकॉन सेल की नाजुकता के लिए उन्हें तत्वों से संरक्षित करने की आवश्यकता होती है, सामान्य रूप से उन्हें ग्रीन हाउस  के समान कांच बॉक्स में मजबूती के लिए धातु के समर्थन के साथ संलग्न करके। ऐसी प्रणालियाँ दक्षता में ध्यान देने योग्य कमी का सामना करती हैं क्योंकि कोशिकाएँ आंतरिक रूप से गर्म होती हैं। डाई-संवेदीकृत सौर सेल सामान्य रूप से सामने की परत पर प्रवाहकीय प्लास्टिक की केवल  पतली परत के साथ बनाए जाते हैं, जिससे वे गर्मी को बहुत आसानी से विकीर्ण कर सकते हैं, और इसलिए कम आंतरिक तापमान पर काम करते हैं।

नुकसान
डाई-संवेदीकृत सौर सेल डिजाइन का प्रमुख नुकसान तरल विद्युत-अपघट्य का उपयोग है, जिसमें तापमान स्थिरता की समस्या है। कम तापमान पर विद्युत-अपघट्य जम सकता है, विद्युत उत्पादन को रोक सकता है और संभावित रूप से शारीरिक क्षति का कारण बन सकता है। उच्च तापमान के कारण तरल का विस्तार होता है, जिससे पैनलों को सील करना गंभीर समस्या बन जाती है।  और नुकसान यह है कि डाई-संवेदीकृत सौर सेल का उत्पादन करने के लिए कीमती रुथेनियम (डाई), प्लेटिनम (उत्प्रेरक) और कंडक्टिंग कांच या प्लास्टिक (संपर्क) की आवश्यकता होती है।  तीसरी बड़ी कमी यह है कि विद्युत-अपघट्य समाधान में वाष्पशील कार्बनिक यौगिक|वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (या वीओसी), सॉल्वैंट्स होते हैं जिन्हें सावधानीपूर्वक सील किया जाना चाहिए क्योंकि वे मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए खतरनाक हैं। यह, इस तथ्य के साथ कि सॉल्वैंट्स प्लास्टिक में प्रवेश करते हैं, ने बड़े पैमाने पर बाहरी अनुप्रयोग और लचीली संरचना में एकीकरण को रोक दिया है। तरल विद्युत-अपघट्य को ठोस के साथ बदलना अनुसंधान का प्रमुख चल रहा क्षेत्र रहा है। ठोस पिघला हुआ नमक का उपयोग करने वाले हाल के प्रयोगों ने कुछ वादा दिखाया है, लेकिन वर्तमान में निरंतर संचालन के समय उच्च निम्नीकरण से पीड़ित हैं और लचीले नहीं हैं।

फोटोकैथोड और अग्रानुक्रम कोशिकाएं
डाई संवेदीकृत सौर सेल प्रकाश एनोड (एन-डीएससी) के रूप में काम करते हैं, जहां सेंसिटिव डाई द्वारा इलेक्ट्रॉन इंजेक्शन से फोटोकरंट का परिणाम होता है। फोटोकैथोड्स (पी-डीएससी) पारंपरिक एन-डीएससी की तुलना में  उलटा मोड में काम करते हैं, जहां डाई-उत्तेजना के बाद p-प्रकार अर्ध-संचालक से डाई (इलेक्ट्रॉन इंजेक्शन के अतिरिक्त डाई-संवेदीकृत छिद्र इंजेक्शन) में तेजी से इलेक्ट्रॉन अन्तरित होता है।. ऐसे p-DSCs और n-DSCs को मिलकर सौर सेल (pn-DSCs) बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है और अग्रानुक्रम DSCs की सैद्धांतिक दक्षता एकल-संयोजन DSCs से कहीं अधिक है।

मानक अग्रानुक्रम सेल में मध्यवर्ती विद्युत-अपघट्य परत के साथ  साधारण सैंडविच कॉन्फ़िगरेशन में  एन-डीएससी और  पी-डीएससी होता है। n-डीएससी और p-डीएससी श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, जिसका अर्थ है कि परिणामी फोटोकरंट को सबसे कमजोर फोटोइलेक्ट्रोड द्वारा नियंत्रित किया जाएगा, जबकि फोटोवोल्टेज एडिटिव हैं। इस प्रकार, अत्यधिक सक्षम अग्रानुक्रम pn-DSCs के निर्माण के लिए फोटोकरंट मिलान बहुत महत्वपूर्ण है। हालांकि, एन-डीएससी के विपरीत, डाई-संवेदीकृत छिद्र इंजेक्शन के बाद फास्ट आवेश पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप सामान्य रूप से पी-डीएससी में कम फोटोक्यूरेंट्स होते हैं और इस तरह समग्र उपकरण की दक्षता में बाधा उत्पन्न होती है।

शोधकर्ताओं ने पाया है कि दाता के रूप में रिलीन डाई (पीएमआई) युक्त रंजकों का उपयोग दाता के रूप में ट्राइफेनिलामाइन के साथ युग्मित ऑलिगोथियोफेन डाई-संवेदीकृत छिद्र इंजेक्शन के बाद आवेश पुनर्संयोजन दर को कम करके पी-डीएससी के प्रदर्शन में अपेक्षाकृत अधिक सुधार करता है। शोधकर्ताओं ने पी-डीएससी पक्ष और टीआईओ पर एनआईओ के साथ मिलकर डीएससी उपकरण का निर्माण किया2 एन-डीएससी की तरफ। NiO और TiO समायोजन के माध्यम से फोटोकरंट मिलान प्राप्त किया गया2 प्रकाशीय अवशोषण को नियंत्रित करने के लिए झिल्ली की सघनता और इसलिए दोनों इलेक्ट्रोड के फोटोक्यूरेंट्स से मेल खाते हैं। उपकरण की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता 1.91% है, जो इसके व्यक्तिगत घटकों की दक्षता से अधिक है, लेकिन उच्च प्रदर्शन वाले एन-डीएससी उपकरणों (6%-11%) की तुलना में अभी भी बहुत कम है। परिणाम अभी भी आशाजनक हैं क्योंकि अग्रानुक्रम डीएससी अपने आप में अल्पविकसित था। पी-डीएससी में प्रदर्शन में प्रभावशाली सुधार अंततः अकेले एन-डीएससी की तुलना में बहुत अधिक दक्षता वाले अग्रानुक्रम उपकरणों को जन्म दे सकता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ठोस अवस्था विद्युत-अपघट्य का उपयोग करने से  तरल प्रणाली (जैसे कोई रिसाव और तेज आवेश परिवहन) पर कई फायदे होते हैं, जिसे डाई-संवेदी फोटोकैथोड के लिए भी अनुभव किया गया है। पीसीबीएम जैसे इलेक्ट्रॉन परिवहन वस्तु का उपयोग करना, TiO2 और जेडएनओ पारंपरिक तरल रेडॉक्स युगल विद्युत-अपघट्य के अतिरिक्त, शोधकर्ताओं ने ठोस अवस्था p-DSCs (p-ssDSCs) बनाने में कामयाबी हासिल की है, जिसका उद्देश्य ठोस अवस्था अग्रानुक्रम डाई संवेदीकृत सौर सेल हैं, जिनमें तरल अग्रानुक्रम उपकरण की तुलना में बहुत अधिक फोटोवोल्टेज प्राप्त करने की क्षमता है।

विकास
प्रारंभिक प्रयोगात्मक सेल (लगभग 1995) में उपयोग किए जाने वाले रंग केवल पराबैंगनी और नीले रंग में सौर स्पेक्ट्रम के उच्च आवृत्ति अंत में संवेदनशील थे। नए संस्करणों को जल्दी से प्रस्तुत किया गया (लगभग 1999) जिसकी व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया थी, विशेष रूप से ट्राइकार्बोक्सी-रूथेनियम टेरपीरिडीन [Ru(4,4',4 -(COOH)3-टेरपी) (एनसीएस)3], जो लाल और अवरक्त प्रकाश की निम्न-आवृत्ति रेंज में सक्षम है। व्यापक वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप डाई का गहरा भूरा-काला रंग होता है, और इसे केवल काले रंग के रूप में संदर्भित किया जाता है। रंजकों के पास फोटॉन को  इलेक्ट्रॉन में परिवर्तित करने का  उत्कृष्ट मौका है, मूल रूप से लगभग 80% लेकिन हाल के रंगों में लगभग पूर्ण रूपांतरण में सुधार, समग्र दक्षता लगभग 90% है, जिसमें 10% का नुकसान बड़े पैमाने पर प्रकाशीय नुकसान के कारण होता है। शीर्ष इलेक्ट्रोड में।

दक्षता (सेवा जीवन) में महत्वपूर्ण कमी के बिना, सौर सेल को कम से कम बीस वर्षों तक विद्युत का उत्पादन करने में सक्षम होना चाहिए। काले रंग की प्रणाली को 50 मिलियन चक्रों के अधीन किया गया था, जो स्विट्जरलैंड में सूर्य के दस वर्षों के संपर्क के बराबर है। कोई स्पष्ट प्रदर्शन कमी नहीं देखी गई। हालांकि डाई हाई-लाइट स्थितियों में टूटने के अधीन है। पिछले  दशक में इन चिंताओं को दूर करने के लिए  व्यापक शोध कार्यक्रम चलाया गया है। नए रंगों में 1-एथिल-3 मिथाइलिमिडाज़ोलियम टेट्रोसायनोबोरेट [EMIB(CN) सम्मिलित हैं4] जो अधिकतम हल्का है- और तापमान-स्थिर, कॉपर-डिसेलेनियम [Cu(In,GA)Se2] जो उच्च रूपांतरण क्षमता प्रदान करता है, और अन्य अलग-अलग विशेष-उद्देश्य गुणों के साथ।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल अभी भी अपने विकास चक्र की शुरुआत में हैं। दक्षता लाभ संभव है और हाल ही में अधिक व्यापक अध्ययन प्रारंभ किया है। इनमें उच्च-ऊर्जा (उच्च आवृत्ति) प्रकाश को कई इलेक्ट्रॉनों में बदलने के लिए क्वांटम डॉट्स का उपयोग, अधितकम तापमान प्रतिक्रिया के लिए ठोस-अवस्था इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करना और TiO के डोपिंग को बदलना सम्मिलित है।2 उपयोग किए जा रहे विद्युत-अपघट्य के साथ इसका अधितकम मिलान करने के लिए।

2003
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) के शोधकर्ताओं के समूह ने अर्ध-ठोस अवस्था जेल विद्युत-अपघट्य के संयोजन के साथ एम्फीफिलिक रूथेनियम संवेदीकरण का उपयोग करके सामान्य रूप से डीएससी की थर्मोस्टेबिलिटी में वृद्धि की है। उपकरण की स्थिरता पारंपरिक अकार्बनिक सिलिकॉन-आधारित सौर सेल से मेल खाती है। सेल 80 डिग्री सेल्सियस पर 1,000 घंटे तक गर्म रहता है।

समूह ने पहले रूथेनियम एम्फीफिलिक डाई Z-907 (cis-Ru(H2डीसीबीपीवाई)(डीएनबीपीवाई)(एनसीएस)2, जहां लिगैंड एच2इलेक्ट्रोलाइट्स में पानी के लिए डाई सहिष्णुता बढ़ाने के लिए dcbpy 4,4′-डाइकारबॉक्सिलिकअम्ल-2,2′-बिपिरिडीन और dnbpy 4,4′-डाइनोनील-2,2′-बिपिरिडीन) है। इसके अतिरिक्त, समूह ने 3-मेथॉक्सीप्रोपियोनाइट्राइल (एमपीएन) आधारित तरल विद्युत-अपघट्य के साथ अर्ध-ठोस अवस्था जेल विद्युत-अपघट्य भी तैयार किया जो  फोटोकैमिकल रूप से स्थिर फ्लोरीन बहुलक, पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड-को-हेक्साफ्लोरोप्रोपीलीन (पीवीडीएफ-एचएफपी) द्वारा जम गया था।

डीएससी में पॉलीमर जेल विद्युत-अपघट्य के संयोजन में एम्फीफिलिक Z-907 डाई के उपयोग से 6.1% की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता प्राप्त हुई। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि उपकरण थर्मल तनाव और प्रकाश से भिगोने के अंतर्गत स्थिर था। सेल की उच्च रूपांतरण दक्षता 80 डिग्री सेल्सियस पर 1,000 घंटे तक गर्म करने के बाद बनी रही, जिससे इसके शुरुआती मूल्य का 94% बना रहा। बाद 55 °C (100 mW सेमी.) पर 1,000 घंटे के प्रकाश-भिगोने के लिए सौर सिम्युलेटर में त्वरित परीक्षण-2) पराबैंगनी अवशोषित बहुलक झिल्ली से ढकी सेल के लिए दक्षता 5% से कम कम हो गई थी। ये परिणाम पारंपरिक अकार्बनिक सिलिकॉन सौर सेल की सीमा के भीतर हैं।

पॉलिमर जेल विद्युत-अपघट्य के अनुप्रयोग के कारण सीलेंट में विलायक पारगम्यता में कमी से बढ़ा हुआ प्रदर्शन उत्पन्न हो सकता है। पॉलिमर जेल विद्युत-अपघट्य कमरे के तापमान पर अर्ध-ठोस होता है, और पारंपरिक तरल विद्युत-अपघट्य (चिपचिपापन: 0.91 mPa·s) की तुलना में 80 °C पर चिपचिपा तरल (चिपचिपापन: 4.34 mPa·s) बन जाता है। थर्मल तनाव और प्रकाश के साथ सोखने दोनों के अंतर्गत उपकरण की बहुत अधितकम स्थिरता डीएससी में पहले कभी नहीं देखी गई है, और वे बाहरी उपयोग के लिए सौर सेल पर प्रयुक्त स्थायित्व मानदंडों से मेल खाते हैं, जो इन उपकरणों को व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए व्यवहार्य बनाता है।

2006
पहले सफल सॉलिड-संकर डाई-संवेदीकृत सौर सेल रिपोर्ट किए गए।

इन सौर सेल में इलेक्ट्रॉन परिवहन में सुधार करने के लिए, डाई सोखने के लिए आवश्यक उच्च सतह क्षेत्र को बनाए रखते हुए, दो शोधकर्ताओं ने वैकल्पिक अर्धचालक आकारिकी तैयार की है, जैसे कि nanowire ों की सरणियाँ और नैनोवायरों और नैनोकणों का संयोजन, इलेक्ट्रोड के माध्यम से  सीधा पथ प्रदान करने के लिए अर्धचालक चालन बैंड। ऐसी संरचनाएं स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में डाई-संवेदीकृत सौर सेल की क्वांटम दक्षता में सुधार करने का साधन प्रदान कर सकती हैं, जहां उनका प्रदर्शन वर्तमान में सीमित है। अगस्त 2006 में, 1-एथिल-3 मिथाइलिमिडाज़ोलियम टेट्रासायनोबोरेट सौर सेल की रासायनिक और तापीय मजबूती को प्रमाणित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने उपकरणों को 1000 घंटों के लिए अंधेरे में 80 °C पर गर्म करने के अधीन रखा, इसके बाद 60 °C पर प्रकाश सोखने के लिए 1000 घंटे। डार्क हीटिंग और हल्का भिगोना  के बाद, प्रारंभिक  प्रकाश वोल्टीय दक्षता का 90% बनाए रखा गया था - पहली बार तरल विद्युत-अपघट्य के लिए ऐसी उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता देखी गई है जो इतनी उच्च रूपांतरण दक्षता प्रदर्शित करती है। सिलिकॉन सौर सेल के विपरीत, जिसका प्रदर्शन बढ़ते तापमान के साथ कम हो जाता है, डाई-संवेदीकृत सौर-सेल उपकरण केवल ऑपरेटिंग तापमान को परिवेश से 60 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाने पर नगण्य रूप से प्रभावित होते हैं।

2007
मैसी विश्वविद्यालय, न्यूजीलैंड में वेन कैंपबेल ने पॉरफाइरिन पर आधारित विभिन्न प्रकार के कार्बनिक रंगों का प्रयोग किया है। प्रकृति में, पोर्फिरिन हीमोप्रोटीन का मूल निर्माण खंड है, जिसमें पौधों में क्लोरोफिल और जानवरों में हीमोग्लोबिन सम्मिलित हैं। वह इन कम कीमत वाले रंगों का उपयोग करके लगभग 5.6% दक्षता की रिपोर्ट करता है।

2008
नेचर मटेरियल्स में प्रकाशित लेख ने विद्युत-अपघट्य समाधान के रूप में कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग करने के विकल्प के रूप में तीन लवणों के पिघलने वाले  नए विलायक मुक्त तरल रेडॉक्स विद्युत-अपघट्य का उपयोग करके 8.2% की सेल क्षमता का प्रदर्शन किया। हालांकि इस विद्युत-अपघट्य के साथ दक्षता सम्मिलित आयोडीन-आधारित समाधानों का उपयोग करके वितरित किए जा रहे 11% से कम है, टीम को विश्वास है कि दक्षता में सुधार किया जा सकता है।

2009
जॉर्जिया टेक के शोधकर्ताओं के समूह ने क्वार्ट्ज  प्रकाशित तंतु  के चारों ओर सेल को लपेटकर उच्च प्रभावी सतह क्षेत्र के साथ डाई-संवेदीकृत सौर सेल बनाए।  शोधकर्ताओं ने प्रकाशीय फाइबर से क्लैडिंग (फाइबर ऑप्टिक्स) को हटा दिया, सतह के साथ  ज़िंक ऑक्साइड  नैनोवायरों को बढ़ाया, उन्हें डाई अणुओं के साथ इलाज किया, फाइबर को विद्युत-अपघट्य से घेर लिया और  धातु झिल्ली जो फाइबर से इलेक्ट्रॉनों को ले जाती है। समान सतह क्षेत्र वाले जिंक ऑक्साइड सेल की तुलना में कोशिकाएं छह गुना अधिक सक्षम होती हैं। यात्रा के समय फोटॉन फाइबर के अंदर उछलते हैं, इसलिए सौर सेल के साथ बातचीत करने और अधिक धारा उत्पन्न करने की संभावना अधिक होती है। ये उपकरण केवल युक्तियों पर प्रकाश एकत्र करते हैं, लेकिन भविष्य की फाइबर सेल को फाइबर की पूरी लंबाई के साथ प्रकाश को अवशोषित करने के लिए बनाया जा सकता है, जिसके लिए विद्युत संवाहक के साथ-साथ पारदर्शिता और पारदर्शिता की कोटिंग की आवश्यकता होगी। मिशिगन विश्वविद्यालय के मैक्स शेटिन ने कहा कि सौर ट्रैकर | सन-ट्रैकिंग प्रणाली ऐसी सेल के लिए आवश्यक नहीं होगा, और जब प्रकाश फैलता है तो बादलों के दिनों में काम करेगा।

2010
École Polytechnique Fédérale de Lausanne और Université du Québec à Montréal के शोधकर्ताओं ने डीएससी के दो प्रमुख मुद्दों पर काबू पाने का दावा किया है:
 * विद्युत-अपघट्य के लिए नए अणु बनाए गए हैं, जिसके परिणामस्वरूप तरल या जेल है जो पारदर्शी और गैर-संक्षारक है, जो फोटोवोल्टेज को बढ़ा सकता है और सेल के आउटपुट और स्थिरता में सुधार कर सकता है।
 * कैथोड पर, प्लेटिनम को कोबाल्ट सल्फाइड द्वारा प्रतिस्थापित किया गया, जो कि बहुत कम खर्चीला, अधिक सक्षम, अधिक स्थिर और प्रयोगशाला में उत्पादन करने में आसान है।

2011
डायसोल और टाटा स्टील यूरोप ने जून में विश्व के सबसे बड़े डाई संवेदीकृत प्रकाश वोल्टीय मॉड्यूल के विकास की घोषणा की, जो  सतत लाइन में स्टील पर मुद्रित होता है। डायसोल और सीएसआईआरओ ने अक्टूबर में संयुक्त डायसोल/सीएसआईआरओ परियोजना में दूसरे माइलस्टोन के सफल समापन की घोषणा की। डायसोल के निदेशक गॉर्डन थॉम्पसन ने कहा, इस संयुक्त सहयोग के समय विकसित वस्तु में डीएससी के व्यावसायीकरण को उन अनुप्रयोगों की श्रेणी में महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाने की क्षमता है जहां प्रदर्शन और स्थिरता आवश्यक आवश्यकताएं हैं। लक्ष्य अणुओं के उत्पादन की स्वीकृति देने वाले रसायन विज्ञान में सफलताओं से डाइसोल को अत्यधिक प्रोत्साहित किया जाता है। यह इन नई पदार्थों के तत्काल व्यावसायिक उपयोग का पथ प्रशस्त करता है। डायसोल और टाटा स्टील यूरोप ने नवंबर में ग्रिड पैरिटी प्रतिस्पर्धी बीआईपीवी सौर स्टील के लक्षित विकास की घोषणा की, जिसके लिए टैरिफ में सरकारी सब्सिडी वाले फीड की आवश्यकता नहीं है। TATA-Dyesol सौर स्टील रूफिंग वर्तमान में शोटन, वेल्स में सस्टेनेबल बिल्डिंग एनवेलप सेंटर (SBEC) पर स्थापित की जा रही है।

2012
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने घोषणा की डाई-संवेदीकृत सौर सेल की प्राथमिक समस्या का समाधान, तरल विद्युत-अपघट्य का उपयोग करने और रखने में कठिनाइयों और उपकरण के परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम उपयोगी जीवन। यह नैनो तकनीक के उपयोग और तरल विद्युत-अपघट्य को ठोस में बदलने के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। वर्तमान दक्षता सिलिकॉन सेल की तुलना में लगभग आधी है, लेकिन कोशिकाएं हल्की हैं और उत्पादन के लिए बहुत कम कीमत की संभावना है।

2013
पिछले 5-10 वर्षों के समय, नए प्रकार का डाई-संवेदीकृत सौर सेल विकसित किया गया है - ठोस अवस्था डाई-संवेदीकृत सौर सेल। इस स्थितियों में तरल विद्युत-अपघट्य को कई ठोस छिद्र वाली वस्तु में से  से बदल दिया जाता है। 2009 से 2013 तक ठोस अवस्था डाई-संवेदीकृत सौर सेल की दक्षता प्रभावशाली रूप से 4% से बढ़कर 15% हो गई है। माइकल ग्रैट्ज़ेल ने 15.0% दक्षता के साथ ठोस अवस्था डाई-संवेदीकृत सौर सेल के निर्माण की घोषणा की, जो  संकर पेरोसाइट (संरचना) सीएच के माध्यम से पहुंचा3राष्ट्रीय राजमार्ग3पीबीआई3 डाई, बाद में सी एच के अलग समाधान से जमा3राष्ट्रीय राजमार्ग3मैं और पीबीआई2.

रोमांडे एनर्जी के साथ साझेदारी में इकोले पॉलीटेक्निक फेडेराले डी लॉज़ेन के स्विसटेक कन्वेंशन सेंटर में पहला वास्तुशिल्प एकीकरण प्रदर्शित किया गया था। कुल क्षेत्रफल 300 मीटर है2, 50 सेमी x 35 सेमी के 1400 मॉड्यूल में। कलाकारों द्वारा डिज़ाइन किया गया डैनियल श्लाएफ़र और कैथरीन बोले।

2018
शोधकर्ताओं ने डाई-संवेदी सौर सेल के प्रदर्शन में के nanorod-  पर सम्मिलित सतह प्लास्मोन अनुनादों की भूमिका की जांच की है। उन्होंने पाया कि नैनोरोड सांद्रता में वृद्धि के साथ, प्रकाश अवशोषण रैखिक रूप से बढ़ा; हालाँकि, आवेश निष्कर्षण भी एकाग्रता पर निर्भर था।  इष्टतम एकाग्रता के साथ, उन्होंने पाया कि Y123 डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए समग्र विद्युत रूपांतरण दक्षता 5.31 से 8.86% तक सुधरी है। आयामी TiO का संश्लेषण2 फ्लोरीन-उन्मादित टिन ऑक्साइड कांच कार्यद्रव पर सीधे नैनो-संरचना को दो-स्टॉप सोल्वोथर्मल संश्लेषण प्रतिक्रिया के माध्यम से प्रदर्शित किया गया था। इसके अतिरिक्त, टीआईओ के माध्यम से2 सोल उपचार, दोहरी TiO का प्रदर्शन2 नैनोवायर सेल को बढ़ाया गया, जो 7.65% की विद्युत रूपांतरण दक्षता तक पहुंच गया। डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए स्टेनलेस स्टील आधारित काउंटर-इलेक्ट्रोड की सूचना दी गई है जो पारंपरिक प्लेटिनम आधारित काउंटर इलेक्ट्रोड की तुलना में कीमत को कम करते हैं और बाहरी अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त हैं। École Polytechnique Fédérale de Lausanne के शोधकर्ताओं ने ताँबा  रेडॉक्स इलेक्ट्रोलाइट्स पर आधारित DSSCs को उन्नत किया है, जिन्होंने मानक AM1.5G, 100 mW/cm के अंतर्गत 13.1% दक्षता हासिल की है2 स्थितियां और 1000 लक्स इनडोर प्रकाश के अंतर्गत 32% दक्षता रिकॉर्ड करें। उप्साला यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने ठोस अवस्था p-प्रकार डाई संवेदीकृत सौर सेल बनाने के लिए रेडॉक्स विद्युत-अपघट्य के अतिरिक्त n-प्रकार सेमीकंडक्टर्स का उपयोग किया है।

2021
बिल्डिंग-इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स | बिल्डिंग-इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स (बीआईपीवी) के क्षेत्र ने प्रदूषण और वस्तु और विद्युत की कीमत को कम करने के साथ-साथ भवन के सौंदर्यशास्त्र में सुधार करने की क्षमता के कारण वैज्ञानिक समुदाय से ध्यान आकर्षित किया है। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने बीआईपीवी अनुप्रयोगों में डाई-संवेदीकृत सौर सेल को सम्मिलित करने के तरीकों पर ध्यान दिया है, क्योंकि बाजार में प्रमुख क्रिस्टलीय सिलिकॉन | सी-आधारित पीवी प्रणाली की ऊर्जा-गहन निर्माण विधियों, विकृत रूपांतरण दक्षता के कारण इस क्षेत्र में सीमित उपस्थिति है। कम प्रकाश तीव्रता, और उच्च रखरखाव आवश्यकताओं। 2021 में, पोलैंड में प्रौद्योगिकी के सिलेसियन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के समूह ने  डाई-संवेदीकृत सौर सेल विकसित किया जिसमें क्लासिक कांच काउंटर इलेक्ट्रोड को सिरेमिक टाइल और निकल फ़ॉइल पर आधारित इलेक्ट्रोड से बदल दिया गया। इस परिवर्तन के लिए प्रेरणा यह थी कि, इसके बावजूद कांच कार्यद्रव के परिणामस्वरूप डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए उच्चतम रिकॉर्ड की गई क्षमताएं हैं, बीआईपीवी अनुप्रयोगों जैसे छत टाइल या भवन के अग्रभाग, लाइटर और अधिक लचीली वस्तु के लिए आवश्यक हैं। इसमें प्लास्टिक की फिल्में, धातु, स्टील या कागज सम्मिलित हैं, जो निर्माण कीमत को भी कम कर सकते हैं। टीम ने पाया कि सेल में 4% की दक्षता थी (कांच काउंटर इलेक्ट्रोड वाले सौर सेल के करीब), ने भवन-एकीकृत डाई-संवेदीकृत सौर सेल बनाने की क्षमता का प्रदर्शन किया जो स्थिर और कम कीमत वाले हैं।

=2022=== प्रकाशसुग्राहीकारक डाई कंपाउंड होते हैं जो आने वाले प्रकाश से फोटॉनों को अवशोषित करते हैं और इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है जिसका उपयोग किसी उपकरण या भंडारण इकाई को विद्युत देने के लिए किया जा सकता है। माइकल ग्रैट्ज़ेल और साथी वैज्ञानिक एंडर्स हैगफेल्ट द्वारा किए गए  नए अध्ययन के अनुसार, प्रकाशसुग्राहीकारक में प्रगति के परिणामस्वरूप डाई-संवेदीकृत सौर सेल के सौर और परिवेश प्रकाश स्थितियों के प्रदर्शन में अपेक्षाकृत अधिक सुधार हुआ है। शक्ति-रूपांतरण रिकॉर्ड प्राप्त करने के लिए  अन्य महत्वपूर्ण कारक कोसेंसिटाइजेशन है, इसकी क्षमता के कारण ऐसे रंगों को मिलाते हैं जो प्रकाश स्पेक्ट्रम की  विस्तृत श्रृंखला में प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं। कोसेंसिटाइजेशन  रासायनिक निर्माण विधि है जो डाई-संवेदीकृत सौर सेल इलेक्ट्रोड का उत्पादन करती है जिसमें पूरक प्रकाशीय अवशोषण (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) क्षमताओं के साथ दो या दो से अधिक विभिन्न रंग होते हैं, जो सभी उपलब्ध सूर्य के प्रकाश के उपयोग को सक्षम बनाता है। स्विट्ज़रलैंड के École Polytechnique Fédérale de Lausanne|École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) के शोधकर्ताओं ने पाया कि नैनोक्रिस्टलाइन मेसोपोरस टाइटेनियम डाइऑक्साइड की सतह पर हाइड्रॉक्सैमिकअम्ल डेरिवेटिव के मोनोलेयर के प्री-सोखने से सौर सेल को संवेदीकृत करने की क्षमता बढ़ाई जा सकती है। जो इलेक्ट्रोड के इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र के रूप में कार्य करता है। अध्ययन में उपयोग किए गए दो प्रकाशसुग्राहीकारक अणु कार्बनिक डाई SL9 थे, जो प्राथमिक लंबी तरंग दैर्ध्य-प्रकाश हारवेस्टर के रूप में कार्य करते थे, और डाई SL10, जो  अतिरिक्त अवशोषण शिखर प्रदान करता था जो SL9 की अक्षम नीली रोशनी संचयन की भरपाई करता था। यह पाया गया कि इस हाइड्रॉक्सैमिकअम्ल परत को जोड़ने से डाई परत की आणविक पैकिंग और ऑर्डरिंग में सुधार हुआ। इसने संवेदीकरण के सोखने को धीमा कर दिया और सेल की विद्युत रूपांतरण दक्षता में सुधार करते हुए, उनके प्रतिदीप्ति क्वांटम उपज को बढ़ाया। टीम द्वारा विकसित डाई-संवेदीकृत सौर सेल ने मानक वैश्विक सिम्युलेटेड सूरज के प्रकाश और 500 घंटे से अधिक लंबी अवधि की परिचालन स्थिरता के अंतर्गत 15.2% की रिकॉर्ड-तोड़ विद्युत रूपांतरण दक्षता दिखाई। इसके अतिरिक्त, बड़े सक्रिय क्षेत्र वाले उपकरणों ने उच्च स्थिरता बनाए रखते हुए लगभग 30% की दक्षता प्रदर्शित की, जिससे डाई-संवेदीकृत सौर सेल क्षेत्र के लिए नई संभावनाएं प्रस्तुत हुईं।

बाजार परिचय
कई व्यवसायिक प्रदाता निकट भविष्य में डीएससी की उपलब्धता का वादा कर रहे हैं:
 * फुजीकुरा आईओटी, स्मार्ट कारखानों, कृषि और आधारिक संरचना मॉडलिंग में अनुप्रयोगों के लिए डाई-संवेदीकृत सौर सेल का प्रमुख आपूर्तिकर्ता है। (देखें: Fujikura Ltd. | Fujikura ने थिन डाई-संवेदीकृत सौर सेल मॉड्यूल पैनल जारी किए) और (https://dsc. fujikura.jp/hi/).
 * डायसोल ने आधिकारिक तौर पर 7 अक्टूबर 2008 को रानी और बुरे शब्द ऑस्ट्रेलिया में अपनी नई विनिर्माण सुविधाएं खोलीं। बाद में इसने डीएससी बीआईपीवी के विकास और बड़े पैमाने पर निर्माण के लिए टाटा इस्पात  (टाटा-डायसोल) और Pilkington (डायटेक-सौर) के साथ साझेदारी की घोषणा की। डायसोल ने मर्क, यूमिकोर, सीएसआईआरओ, जापानी अर्थव्यवस्था और व्यापार मंत्रालय, सिंगापुर एयरोस्पेस मैन्युफैक्चरिंग और टीआईएमओ कोरिया (डायसोल-टीआईएमओ) के साथ  संयुक्त उद्यम के साथ कामकाजी संबंधों में भी प्रवेश किया है।
 * Solaronix, स्विस कंपनी है जो 1993 से डीएससी पदार्थों के उत्पादन में विशेषज्ञता रखती है, ने 2010 में डीएससी मॉड्यूल की निर्माण पायलट लाइन की मेजबानी के लिए अपने परिसर का विस्तार किया है।
 * SolarPrint की स्थापना आयरलैंड में 2008 में डॉ. मज़हर बारी, आंद्रे फ़र्नोन और रॉय होर्गन द्वारा की गई थी। SolarPrint PV तकनीक के निर्माण में सम्मिलित आयरलैंड की पहली व्यावसायिक इकाई थी। SolarPrint का नवप्रवर्तन विलायक-आधारित विद्युत-अपघट्य का समाधान था जिसने आज तक डाई-संवेदीकृत सौर सेल के बड़े पैमाने पर व्यावसायीकरण को प्रतिबंधित कर दिया है। कंपनी 2014 में रिसीवरशिप में चली गई और घाव हो गया।
 * G24innovations की स्थापना 2006 में हुई, जो कार्डिफ़, साउथ वेल्स, यूके में स्थित है। 17 अक्टूबर 2007 को, पहली व्यावसायिक ग्रेड डाई संवेदनशील पतली फिल्मों के उत्पादन का दावा किया।
 * Sony Corporation ने 10% की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता के साथ डाई-संवेदीकृत सौर सेल विकसित किए हैं, जो व्यावसायिक उपयोग के लिए आवश्यक स्तर है।
 * तस्नी ने डायसोल के साथ रणनीतिक निवेश समझौता किया।
 * H.Glass की स्थापना 2011 में स्विट्ज़रलैंड में हुई थी। H.Glass ने डाई-संवेदीकृत सौर सेल प्रौद्योगिकी के लिए औद्योगिक प्रक्रिया बनाने के लिए भारी प्रयास किए हैं - पहला परिणाम जहाँ ऑस्ट्रियाई मंडप में मिलानो में EXPO 2015 में दिखाया गया था। डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए मील का पत्थर ऑस्ट्रिया में साइंस टॉवर है - यह विश्व में डाई-संवेदीकृत सौर सेल की सबसे बड़ी स्थापना है - द्वारा किया गया एसएफएल प्रौद्योगिकियां।
 * Exeger Operations AB, स्वीडन ने स्टॉकहोम में 300,000m2 की क्षमता वाला कारखाना बनाया है। सॉफ्टबैंक ग्रुप कॉर्प ने 2019 के समय एक्सेजर में 10 मिलियन अमेरिकी डॉलर के दो निवेश किए हैं।

यह भी देखें
• अवशोषण

• ब्रॉन्स्टेड

• वर्णमूलक

• क्षालन

• संदीप्तिशील सौर सांद्रक

•  प्रकाश वोल्टीय

•  स्थिर चरण

• टाइटेनियम डाइऑक्साइड

• सौर सेल

• पेरोव्स्काइट सौर सेल

• जैविक सौर सेल

• बहुलक सौर सेल

• बायोहाइब्रिड सौर सेल

• प्रकाश विद्युत सेल

• ठोस अवस्था सौर सेल

•  प्रकाशसुग्राहीकारकr

बाहरी संबंध

 * Brian O'Regan's account of the invention of the modern डाई-संवेदीकृत सौर सेल
 * Dye Solar Cells for Real, the assembly guide for making your own solar cells
 * Breakthrough in low-cost efficient solar cells