عنوان :
بررسي اثر ريزساختار تيتانيوم دي اكسيد بر عملكرد لايه آندي در سلول‌هاي خورشيدي پروسكايتي
نويسنده اصلي :
بقايي، علي Baqaei, Ali
كليدواژه فارسي :
ي+115 ص.، تصوير، جدول، نمودار، 77 كتابنامه
چكيده :
با توجه به افزايش نياز دنيا به انرژي و تجديدناپذير بودن سوخت‌هاي فسيلي، استفاده از منابع انرژي پاك و تجديدپذير و در صدر آنها انرژي خورشيدي و در نتيجه ساخت سلول خورشيدي ضروري است. در سلول‌هاي خورشيدي كه نوع پروسكايتي آن آخرين نسل مطرح شده بوده و راندمان بالاتري نسبت به انواع ديگر سلول خورشيدي دارد، لايه فوتوآند كه وظيفه انتقال الكترون را دارد، از اهميت ويژه¬اي برخوردار است و در بيشتر موارد از ريزساختارهاي مزو متخلخل بهره گرفته مي¬شود. اين نوع از ريزساختارها به دليل مشكلاتي از جمله افزايش امكان بازتركيب ¬در مرز ذرات و نيز طول نفوذ كم الكترون سبب كاهش بازده مي¬شوند و در نتيجه رويكردها به سمت استفاده از نانوساختارهاي 1 بعدي سوق داده شده است. با توجه به اهميت استفاده از نانوساختارهاي آرايش يافته در جهت 1 بعدي در لايه فوتوآند سلول¬هاي خورشيدي پروسكايتي، در اين پژوهش تلاش شد تا دو عامل مهم و تاثيرگذار دما و pH محيط سنتز در راستاي تهيه نانوميله¬هاي تيتانيوم دي اكسيد روتايل به روش هيدروترمال مورد بررسي قرار گيرد. ابتدا سنتز نانوساختارها در سه محدوده pH 2-1، 3-2 و 4-3 انجام شد و مشاهدات نشان داد كه در بازه 2-1 عملاً تشكيل ساختار بر روي زمينه در نظر گرفته شده در مرحله سنتز انجام نمي‌شود. هم‌چنين در بازه 4-3 به¬علت وجود آب زياد در محيط واكنش، نانوميله¬اي شكل نگرفت و ذرات شبه كروي بدست آمدند. لذا بهترين بازه pH، مربوط به 3-2 بود كه در آن نانوميله¬هايي به طول 1 ميكرون بدست آمدند. پس از انتخاب pH سنتز مناسب، به منظور مشاهده اثر دماي سنتز، در كارايي نانوساختار مورد نظر مورد، سه سطح دمايي 125، 150 و 175 درجه سانتي¬گراد مورد بررسي قرار گرفت و نتايج نشان داد با افزايش دما، ميزان بلورينگي و اندازه بلورك¬ها افزايش يافته و هم¬چنين طول و تا حدي قطر نانوميله¬ها نيز با افزايش دما افزايش مي¬يابد بدين صورت كه طول نانوميله تهيه شده در 125 درجه سانتي-گراد در حدود 500 نانومتر بوده و براي نانوميله¬هاي سنتز شده در دماي 175 درجه سانتي¬گراد به 7/1 ميكرون مي¬رسد. طبق نتايج واكنش تخريب با متيلن بلو، با افزايش طول نانوميله¬ها، ميزان فعاليت فوتوكاتاليستي افزايش مي¬يابد اما ميزان فعاليت و كارايي نانوميله¬ها كاهش مي¬يابد. همچنين نمودار¬هاي جذب در طول موج¬هاي مختلف حاكي از آن است كه نانوميله¬ها تنها در ناحيه UV داراي جذب بوده و با افزايش طول موج جذب همه نمونه¬ها كاهش خواهد يافت و شكاف انرژي نمونه¬هاي بدست آمده در هر سه سطح دمايي، نزديك به ev 3 مي¬باشد. بنابراين بهترين دما جهت رسيدن به نانوميله¬هايي با كارايي بالا 150 درجه سانتي¬گراد مي‌باشد. نتايج نمودار EIS هم كه تنها براي نمونه بهينه سنتز شده در دماي 150 درجه سانتي¬گراد و pH بازه 3-2 بررسي شد، بيانگر آن است كه فيلم نانوميله¬هاي بدست آمده در اين شرايط داراي مقاومت مناسب در برابر بازتركيب و انتقال بار مي¬باشد.
شماره ركورد :
100490
دانشگاه :
دانشگاه صنعتي اميركبير
محل تحصيل - جزئيات :
اساتيد راهنما - جزئيات :
رشته تحصيلي - جزئيات :
كليدواژه فارسي - جزئيات :
كليدواژه لاتين - جزئيات :
اساتيد مشاور - جزئيات :
استاد راهنما :
صباغ الواني، علي اصغر Sabbagh alvani, Ali asghar
پديدآورندگان ديگر - جزئيات :
نسخه ديجيتال :
دارد
آدرس اينترنتي :
لينک به اين مدرک :

بازگشت