متن کامل خبر


 
افزایش کارآیی سلول‌های خورشیدی با فناوری نانو

خلاصه خبر: محققان دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه موفق شدند با روشی آزمایشگاهی عملکرد سلول‌های خورشیدی پلیمری را بهبود بخشند.

محققان دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه موفق شدند با روشی آزمایشگاهی عملکرد سلول‌های خورشیدی پلیمری را بهبود بخشند.
در منابع مختلف انواع گوناگونی از تقسیم‌بندی‌ها در زمینه‌ سلول‌های خورشیدی دیده می‌شود. سلول‌های خورشیدی را می‌توان به سه نسل تقسیم کرد که سلول‌های خورشیدی آلی یا پلیمری از نسل جدید و یا سوم هستند. پلیمرهای مزدوج اخیراً به دلیل قابلیت‌های کاربردی‌شان در ابزارهای الکترونیکی انعطاف‌پذیری از قبیل دیودهای نشر نور، سلول‌های خورشیدی پلیمری و ترانزیستورهای لایه‌نازک آلی و همچنین فرایند محلولی و قیمت ارزان آن‌ها مورد توجه ویژه قرارگرفته‌اند. دکتر فرزانه عرب پور دانش آموخته مقطع دکترای دانشگاه ضمن بیان مقدمه فوق افزود: یکی از روش‌های بهبود عملکرد سلول‌های خورشیدی پلیمری،‌ استفاده از نقاط کوانتومی و ایجاد یک ساختار نانوکامپوزیتی هیبریدی است. در طرح حاضر سعی شده با بهبود عملکرد نوری و الکتریکی سلول خورشیدی، بازده آن را افزایش داد.
وی یادآور شد: بهبود عملکرد این سلولها منجر به استفاده بیشتر از این سامانه ها و در نتیجه کاهش آلودگی هوا و هزینه‌های مربوط به مصرف سوخت‌های فسیلی می گردد. نانوبلورهای نقاط کوانتومی به دلیل تنظیم‌پذیر بودن خواص با ابعاد، پایداری مناسب، قابلیت جذب نور بالا، امکان جذب چندتایی و توانایی شرکت در مراحل فتوولتائیک، مورد توجه قرار دارند.
محقق دانشگاه در خصوص پژوهش انجام شده تصریح کرد: در این تحقیق ، با استفاده از روش شبکه‌ای کردن نانوبلورهای نقاط کوانتومی به‌وسیله‌ مولکول‌های آلی عامل دار، تحرک الکترون در نقاط کوانتومی بهبود یافته و متعاقباً بازده سلول خورشیدی افزایش یافته است. از سوی دیگر،‌ شبکه‌ای شدن منجر به کاهش انحلال‌پذیری لایه‌ پلیمر حاوی نقاط کوانتومی می‌ شود.

افزایش کارآیی سلول‌های خورشیدی با فناوری نانو

دکتر عرب پور افزود: در این پژوهش ابتدا نانوبلورهای نقاط کوانتومی با ابعاد مختلف سنتز شده‌اند. برای ساخت سلول‌های خورشیدی، در ابتدا، زیرلایه‌ طرح دار شده با فرایند مناسب شسته شده است. لایه‌ دوم، لایه‌ انتقال‌دهنده از جنس پلیمر رسانا است که به روش لایه نشانی چرخشی با ضخامت 50 نانومتر بر روی زیرلایه قرار گرفته است. لایه‌ سوم لایه فعال است که با استفاده از روش پوشش دهی چرخشی لایه نشانی می‌شود. برای اعمال عملیات شبکه‌ای کردن، چندلایه ساخته شده در محلولی از عامل شبکه کننده در دمای 60 درجه سانتیگراد و در محیط خنثی قرار گرفته است. پس از تکمیل عملیات شبکه‌ای شدن، لایه‌ای 100 نانومتری از آلومینیوم به روش لایه نشانی تبخیری بر روی لایه‌ها نشانده و ساخت سلول تکمیل شده است. سپس سلول برای مشخصه یابی تحت تابش خورشید قرار گرفته و بازدهی آن محاسبه شده است.
دانش آموخته دانشگاه در پایان اظهار داشت: شبکه ای کردن نقاط کوانتومی در ساختار هیبریدی منجر به بهبود انتقال بار در نانوذرات شده است. همچنین افزایش مقاومت لایه‌ فتوولتائیک در برابر حلالیت و امکان ساخت چندلایه‌های نانوکامپوزیتی با حلال مشابه از جمله نتایج دیگر این تحقیق بوده است.
گفتنی است، نتایج این کار در مجله‌ی Electrochimica Acta با ضریب تأثیر 4/803 (جلد 222، سال 2016، صفحات 881 تا 887) چاپ شده است.

17 اردیبهشت 1396 / تعداد نمایش : 653