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 شاهرودیادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: