پرتال دانشگاهی کشور پرتال دانشگاهی کشور
University Portal of Iran

کلمات مرتبط

    نتایج کارشناسی ارشد 95 نتایج ارشد 95 دفترچه کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد امریه سربازی استخدام تامین اجتماعی استخدام شرکت نفت استخدام آموزش و پرورش استخدام بانک پذیرش بدون کنکور منابع کارشناسی ارشد منابع دکتری استخدام شهرداری آگهی استخدام پليس استخدام نیروی انتظامی لیست همایش های بین المللی لیست سمینار لیست کنفرانس سالن همایش مقاله ISI دانشگاه پيام نور استخدام بانک پاسارگاد سازمان سما استخدام بانک شهر استخدام بانک گردشگری آگهی استخدام بانک صادرات استخدام بانک پارسیان پودمانی علمی کاربردی 95 استخدام دولتی استخدام استانداری استخدام آتش نشانی استخدام وزارت نيرو استخدام ديپلم استخدام برنامه نویس استخدام حسابدار نمونه سئوالات کارشناسی ارشد نمونه سئوالات دکتری ارزشیابی مدرک دانشگاه پیام نور فراگير دانشپذير مدرک دیپلم مدرک کارشناسی انتخاب رشته کنکور سراسری 95 عدح.هق daneshgah پردیس دانشگاهی شهریه دانشگاهها آگهی استخدام تهران azad karshenasi arshad kardani peyvasteh azmoon konkoor mba مجازی mba یکساله مدرک mba
مجموعه  اخبار دانشگاهی کشور / علمی فرهنگیارسال شده در   23 شهریور 1392 - 14 September 2013


موفقيت محققان کشور در افزايش بازده سلول‌های خورشيدی

پژوهشگران ‏دانشگاه تهران با جايگزين کردن نانوساختارهاي اکسيد روي به جاي نانوذرات اکسيد روي موفق به افزايش بازده سلول‌هاي خورشيدي ‏رنگدانه‌اي شدند.

به گزارش پرتال دانشگاهی به نقل از سرويس فناوري ايسنا، فاطمه دهقان نيري، دانشجوي دکتري مهندسي برق-نانوالکترونيک دانشگاه تهران و محقق اين طرح اظهار کرد: براي ساخت سلول‌هاي خورشيدي رنگدانه‌اي به طور معمول از نانوذرات اکسيد تيتانيم استفاده مي‌شود به دليل اينکه گاف ‏انرژي اين ماده ‏ev‏ 3.3 است و بسيار مناسب براي ساخت سلول خورشيدي رنگدانه‌اي است. زماني که مولکول رنگ برانگيخته ‏مي‌شود، يک الکترون ايجاد مي‌کند که اين الکترون به داخل شبکه‌اي از نانوذرات ‏TiO2‎‏ تزريق مي‌شود. اين الکترون در کل اين ‏لايه ‏TiO2‎‏ با پريدن از يک ذره به ذره ديگر بايد خود را به الکترود که همان لايه شفاف و رساناي اکسيد قلع آلاينده شده با قلع ‏يا اينديم است، برساند و در آن جمع شود و جريان ايجاد کند و ليکن به دليل حرکت الکترون در بين نانوذرات ممکن است ‏در بين مسير بازترکيب شود که اين بازترکيب مي‌تواند با خود رنگ، الکتروليت يا ‏TiO2‎‏ صورت بگيرد.

وي افزود: زماني که شبکه‌اي از ‏نانوذرات وجود دارد، احتمال باز ترکيب الکترون بسيار زياد است به همين دليل براي اينکه افت بازده سلول‌هاي خورشيدي ‏رنگدانه‌اي کمترشود، از نانوسيم‌ها به عنوان جايگزين مناسب براي نانوذرات استفاده شده است. در اين نوع سلول‌هاي خورشيدي ‏امکان بازترکيب به دليل حرکت الکترون از شبکه نانوذرات وجود ندارد، زيرا الکترون‌هاي ايجاد شده در يک مسير مستقيم از نقطه‏‌اي که تزريق مي‌شود به الکترود مي‌رسد.

دهقان نيري تصريح کرد: درک از انتقال الکترون و مکانيزم بازترکيب در سلول‌هاي خورشيدي رنگدانه‌اي برپايه ‏نانوسيم‌ها يکي از مراحل کليدي در بهبود بازده سلول‌هاي خورشيدي رنگدانه‌اي است. در اين بين اکسيد روي به علت برخورداري ‏از ويژگي‌هايي مانند انرژي بستگي اکسايتوني بزرگ (‏ev‏60‏‎~‎‏) و گاف انرژي مشابه با ‏TiO2‎، فراواني ذخاير و سادگي فناوري رشد ‏که هزينه توليد قطعات ساخته شده از آن را کاهش مي‌دهد، بسيار مورد توجه قرار گرفته است.‏

دانشجوي دکتري مهندسي برق-نانوالکترونيک دانشگاه تهران گفت: در اين پژوهش به ساخت، طراحي و مشخصه‌يابي سلول‌هاي خورشيدي بر پايه نانوساختار‌هاي اکسيد روي حساس شده با ‏رنگدانه پرداخته شده است. اين سلول‌هاي خورشيدي از يک آند و کاتد تشکيل شده‌اند که در اين تحقيق ساختار آند آنها مورد ‏بررسي قرار گرفته و شرايط بهينه تعيين شده است. اين نانوساختار‌ها مي‌توانند جايگزين خوبي براي نانوذرات باشند.‏

دهقان نيري در مورد نحوه رشد دادن نانوسيم در اين ‏تحقيقات اظهار کرد: رشد نانوسيم‌هاي اکسيد روي با استفاده از روش رسوب حمام شيميايي انجام شده که روشي آسان، کم هزينه و قابل تکرار ‏و انجام در مقياس بزرگ بوده است. مکانيزم رشد نانوسيم‌هاي اکسيد روي عمودي روي لايه‌هاي جوانه زني متفاوت با ضخامت ‏يکسان در تصوير نشان داده شده است. ما مي‌دانيم که ويژگي‌ها و ضخامت لايه جوانه زني، بر رشد نانوسيم‌هاي اکسيد روي ‏اثر مي‌گذارد. لايه‌هاي جوانه زني ‏ZnO‏ با مشخصات کريستالي ضعيف، نانوسيم‌هايي عمودي و ليکن با همترازي کمتري ايجاد ‏مي‌کند.

وي افزود: استفاده از نانو ساختارهاي اکسيد روي به جاي نانوذرات اکسيد روي در ساخت سلول‌هاي خورشيدي رنگدانه‌اي به دليل ‏داشتن تحرک بالاتر، باعث افزايش بازده در سلول‌هاي خورشيدي رنگدانه‌اي بر پايه اين نانو ساختارها مي‌شود. براي ساخت ‏سلول خورشيدي از دو لايه جوانه زني مختلف ‏ZnO‏ و ‏AZO‏ بهره گرفته شد.

دهقان نيري در مورد نتايج مقايسه‌اي اين دو ‏اظهار کرد: چگالي الکترون، ‏ns‏ سلول‌هاي ساخته شده بر لايه جوانه زني ‏AZO‏ چهار برابر بزرگتر از سلول‌هاي خورشيدي ساخته ‏شده بر ‏ZnO‏ است. ثابت نرخ باز ترکيب سلول‌هاي ساخته شده بر پايه ‏AZO‏ کوچکتر از ‏ZnO‏ است. ضريب ديفيوژن سلول‌هاي ‏بر پايه ‏AZO‏، پنج برابر بزرگتر از سلول‌هاي ساخته شده بر پايه ‏ZnO‏ است که اين تأييدي بر نرخ بالاتر تزريق الکترون از رنگدانه ‏جذب شده به فتوآند سلول است.

دهقان در ادامه افزود: پتانسيل شيميايي سلول‌هاي ساخته شده با ‏ZnO‏ بسيار کوچکتر از ‏AZO‏ است. کاهش پتانسيل ‏شيميايي در سلول‌هاي ساخته شده بر روي لايه جوانه‌زني ‏ZnO‏ بيانگر جابه‌جا شدن نوار هدايت به سمت بالا در اين ساختارها ‏است. از طرفي ولتاژ مدار باز در سلول‌هاي ‏ZnO‏ بيشتر از سلول‌هاي ‏AZO‏ است که اين تأييدي بر جابه‌جايي نوار هدايت در اين ‏ساختارها است. ساختار ‏AZO‏ به دليل آلايش ‏ZnO‏ با آلومينيوم هدايت الکتريکي بيشتري نسبت به ‏ZnO‏ دارد. با توجه به اختلاف ‏مورفولوژي و خواص الکتريکي در اين لايه‌هاي جوانه‌زني، خازن‌ها و مقاومت‌هايي که در فصل مشترک بين الکترود و لايه جوانه‏‌زني ايجاد مي‌شود، متفاوت است که تفاوت‌ها و مقادير آنها را با استفاده از آناليز امپدانس الکتروشيميايي به‌ دست آورديم و در ‏مورد نتايج بحث کرديم. در نتيجه لايه جوانه زني تأثير زيادي بر روي انتقال و يا باز ترکيب الکترون در سلول خورشيدي دارد. ‏

وي خاطرنشان کرد: با توجه به نتايج به‌ دست آمده زمان انتقال الکترون مربوط به نانوسيم‌هاي اکسيد روي که بر روي لايه جوانه زني ‏AZO‏ رشد ‏کرده‌اند يک مرتبه بزرگتر از لايه جوانه زني ‏ZnO‏ است و ليکن زمان بازترکيب الکترون کمتر از 1.5 برابر افزايش داشته ‏است. عدم تغيير زمان بازترکيب الکترون با لايه‌هاي جوانه زني مختلف نشاندهنده آن است که نوع لايه جوانه زني بر روي توزيع ‏تله‌هاي بر روي نانوسيم‌هاي اکسيد روي تأثير زيادي ندارد.

نتايج اين کار تحقيقاتي که توسط فاطمه دهقان نيري، دانشجوي دکتري مهندسي برق-نانوالکترونيک دانشگاه ‏تهران و دکتر ابراهيم اصل سليماني، عضو هيات علمي دانشگاه تهران صورت گرفته، در مجله ‏Renewable ‎Energy‏ منتشر شده است.

تگ ها افزايش بازده سلول‌های خورشيدی بازده سلول های خورشیدی سلول‌های خورشيدی

پر بازدیدترین علمی فرهنگی

اخبار روزنامه ها

خبرنامه - شبکه های اجتماعی

آمار سایت