پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک و مهندسی هسته ای > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1395
پدیدآورندگان:
سمیرا گریوانی [پدیدآور اصلی]، حمید هراتی زاده[استاد راهنما]
چکیده: بشر به دلیل نیاز مبرم به جایگزینی انرژی ناشی از سوخت‏های فسیلی توسط انرژی‏های تجدید پذیر و نو مانند انرژی خورشیدی ، به صورت گسترده‏ای در حوزه‏ی سلول‏ها و جمع کننده‏های خورشیدی در حال انجام پروژه‏های تحقیقاتی و صنعتی است. از پارامترهای تاثیرگذار در انتخاب سلول‏های خورشیدی، قیمت تمام شده و تکنولوژی ساخت سلول‏ها می باشد. که هدف کاهش قیمت تمام شده و سادگی تکنولوژی به کار رفته در فرآیند ساخت آنها است. به همین دلیل سلول‏های رنگدانه ای در سال‏های اخیر مورد توجه ویژه‏ای قرار گرفته است و محققین در تلاشند با استفاده از مواد ارزان قیمت‏تر و فرآیندهای ساده‏تر به تولید انبوه این سلول‏ها دست یابند. به عنوان مثال استفاده از رنگدانه‏های پلیمری اخیرا مورد توجه قرار گرفته است در این پایان نامه، تلاش شده است تا به کمک فناوری نانو و با استفاده از نانو ساختارهای ارزان قیمت‏تر، در مقایسه با مواد موجود به کار رفته در سلول‏های رنگدانهای، هزینه‏ی ساخت سلول کاهش یابد. براین اساس برای ساخت سلول‏های رنگدانه‏ای، از نانو میله‏های اکسید روی به عنوان فتوآند استفاده شد. اکسید روی نسبت به TiO_2 ، ماده‏ی ارزانتری است و با وجود ساختار‏های مختلف آن که با روش‏های به نسبت راحت‏تری به دست می آیند؛ نسبت به TiO_2 ، در دسترس تر است. همچنین به دلیل مشابهت گاف نواری و لبه نوار رسانش اکسید روی با فاز آناتاز TiO_2 و بالاتر بودن تحرک پذیری ZnO نسبت به TiO_2 ، انتقال سریعتر الکترون وکاهش بازترکیب زوج الکترون -حفره میسر شده است اما به دلیل پایداری شیمیایی نسبتا ضعیف اکسید روی در محیط رنگدانه‏ای، مدت زمان حضور نانو ساختارهای اکسید روی در محیط رنگدانه، نسبت به TiO_2 ، کاهش یافته است. تمام این ویژگی‏ها، باعث شده است تا نانوساختارهای اکسید روی به عنوان یکی از گزینه‏های مناسب برای جایگزینی دی‏اکسید تیتانیوم، مورد توجه ویژه‏ی محققین سلول‏های خورشیدی رنگدانه‏ای، قرار بگیرد. در این پایان نامه، بر روی مدت زمان پایداری فتوآند سلول‏های خورشیدی رنگدانه‏ای ساخته شده به روش ساده و به نسبت ارزان دکتر بلید، با نانو میله‏های اکسید روی در داخل محلول رنگدانه‏ی N719 و نیز تاثیر زمان بازپخت بر روی ساختار نانو میله‏های اکسید روی ، مقایسه‏ای انجام شده است. در نهایت پارامترهای فتوولتائیک سلول‏های خورشیدی ساخته شده در حضور تابش مستقیم نورخورشید در شرایط مختلف آب و هوایی و ساعات مختلف روز در شهر شاهرود و همچنین در حضور شبیه‏ساز خورشیدی با طیف تابش خورشیدیG 5/1AM ، اندازه گیری شد و منحنی جریان-ولتاژ آنها ترسیم شده است. بر این اساس سلول خورشیدی رنگدانه‏ای ساخته شده با نانو میله‏ی اکسید روی با دمای زینتر C ˚400 و مدت زمان ماندگاری 6 ساعت در رنگ ، بالاترین بازدهی به میزان 68/0%، بعد از مدت زمان دوماه از زمان ساخت سلول را به خود اختصاص داده است. همچنین بر روی کاهش مقاومت و افزایش شفافیت زیرلایه‏یFTO ، که به عنوان بستر در DSSCها، استفاده می شود، مطالعاتی انجام شد. با ساخت تعدادی زیرلایه‏ی FTO، با پیش ماده‏های مختلف SnCl2.2H2O و SnCl4 و بررسی مقاومت و شفافیت آنها، بهترین نمونه برای استفاده در DSSC ها، مشخص گردید. با توجه به مشابهت بلورینگی هر دو نمونه، مقایسه‏ای بر روی میزان مقاومت و شفافیت نمونه‏ها انجام شد. زیرلایه‏ی ساخته شده با SnCl4 ، در مقایسه با نمونه‏ی SnCl2 دارای مقاومت الکتریکی به نسبت کمتری است، اما شفافیت نمونه‏ی SnCl2 بهتر بوده است. در مواردی که مقاومت پارامتر موثرتری نسبت به شفافیت می باشد ، SnCl4 ، نمونه‏ی مناسبتری برای استفاده در DSSCها است. و می‏توان از آن به عنوان زیرلایه‏ی سلول‏های خورشیدی استفاده کرد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#سلول خورشیدی رنگدانه‏ای #نانوساختارها #نانومیله‏ی اکسید روی #FTO

دانلود نسخه تمام متن (رایگان)

محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)