سلول خورشیدی

دسترسی آزاد مقاله

1 - طراحی و ساخت دیود شاتکی نانوگرافین- سیلیکون و بررسی نقش نانولایه گرافین در پاسخ‌دهی نوری آن
مینا امیرمزلقانی فرشید رئیسی فرشته قهرمانی مهدی خواجه

در این پژوهش پاسخ‌دهی نوری نانولایه گرافین، به کمک ساخت دیود شاتکی نانوگرافین- سیلیکون مورد بررسی قرار گرفته است. جهت ایجاد پیوند شاتکی، نانولایه‌ای از گرافین بر روی زیرلایه‌ای از سیلیکون قرار گرفته است. زیرلایه سیلیکونی تا ضخامت 270 نانومتر اکسید شده است و پس از لایه‌ن چکیده کامل

در این پژوهش پاسخ‌دهی نوری نانولایه گرافین، به کمک ساخت دیود شاتکی نانوگرافین- سیلیکون مورد بررسی قرار گرفته است. جهت ایجاد پیوند شاتکی، نانولایه‌ای از گرافین بر روی زیرلایه‌ای از سیلیکون قرار گرفته است. زیرلایه سیلیکونی تا ضخامت 270 نانومتر اکسید شده است و پس از لایه‌نشانی‌های کروم- طلا (ضخامت لایه‌های کروم- طلا به ترتیب 50 و150 نانومتر است)، با استفاده از ماسک مخصوصی الگو شده است. منحنی مشخصه‌های (جریان- ولتاژ) دیود شاتکی نانوگرافین- سیلیکون تحت تابش‌هایی با طول موج‌های 670، 700 و 1100 نانومتر و نیز تحت تابش نور زرد مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته‌اند. به منظور مشخص شدن نقش نانولایه گرافین در ایجاد جریان نوری، امواج 700 و 1100 نانومتری به پشت قطعه ساخته شده نیز تابانده شده‌اند و جریان‌های نوری تولید شده از پشت و جلوی قطعه با هم مقایسه شده‌اند. نتایج آزمایشات نشان می‌دهد که جریان نوری تولید شده تحت تابش‌های 700 و 1100 نانومتری و از جلوی قطعه، به ترتیب 23 برابر و 17 برابر نسبت به پشت قطعه افزایش یافته است. این افزایش می‌تواند تاثیر نانولایه گرافین را در امر آشکارسازی مشخص کند و همچنین مشخص کننده مقدار زیاد جریان نوری تولید شده در گرافین در حالت تابش از جلو است. منحنی مشخصه‌های قطعه تحت تابش‌های 670 نانومتر و نور زرد، علاوه بر نشان دادن جریان نوری تولید شده، نشان دهنده ولتاژ نوری تولید شده در قطعه نیز است و کاربرد آن به عنوان سلول خورشیدی را آشکار می‌کنند. در این پژوهش، همچنین به تحلیل فیزیکی خواص نوری نانولایه گرافین پرداخته شده است و تئوری‌هایی که تولید جریان نوری در گرافین را بیان می‌کنند، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - تاثیر استفاده توام از نانوذرات و نانوالیاف TiO2 در الکترود کاتد بر بازدهی سلول خورشیدی حساس به رنگدانه طبیعی پوست انار سیاه
محمد حسین عباسپورفرد شادمان منصوری

در این پژوهش با استفاده از رنگدانه پوست انار سیاه به عنوان حساس کننده و نانوالیاف و ترکیب نانوذرات و نانوالیاف به عنوان بستر رنگدانه در سلول خورشیدی حساس به رنگدانه، میزان بهبود عملکرد سلول مورد بررسی قرار گرفت. رنگدانه پوست انار سیاه به دلیل دارا بودن گروه عاملی کربونی چکیده کامل

در این پژوهش با استفاده از رنگدانه پوست انار سیاه به عنوان حساس کننده و نانوالیاف و ترکیب نانوذرات و نانوالیاف به عنوان بستر رنگدانه در سلول خورشیدی حساس به رنگدانه، میزان بهبود عملکرد سلول مورد بررسی قرار گرفت. رنگدانه پوست انار سیاه به دلیل دارا بودن گروه عاملی کربونیل و کربوکسیل جذب مناسبی روی نانوساختار داشت. از طرفی رنگدانه پوست انار سیاه با گستره وسیع طیف جذب نور، موجب بهبود بازدهی سلول خورشیدی شد. این موارد در مورد رنگدانه با استفاده از آنالیزهای FTIR و UV-Vis مورد بررسی قرار گرفت. در قسمت نانوساختار با تغییر نانوذرات به نانوالیاف و در نهایت، استفاده توام نانوالیاف و نانوذرات TiO2 افزایش بازدهی قابل قبولی مشاهده شد. بطوری که بهترین عملکرد در سلول ساخته شده با ترکیب نانوالیاف و20 درصد نانوذرات با بازدهی، 18/2 درصد، فاکتور پرشوندگی 6/79 درصد، چگالی جریان اتصال کوتاه mA 18/2 و ولتاژ مدار باز V 032/5 مشاهده شد. برای سایر سلول‌های ساخته شده با نانوذرات، نانوالیاف، ترکیب نانوالیاف و30 درصد نانوذرات و ترکیب نانوالیاف و40 درصد نانوذرات، بترتیب بازدهی 77/1، 84/1، 64/0 و 61/0 درصد بدست آمد برای توجیه و تفسیر نتایج عملکردی، آنالیزهای SEM، FESEM و TEM برای نانوساختارها و آنالیز IPCE، I-V، UV-Vis و EIS برای سلول‌های خورشیدی انجام شد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - بررسی کمی تاثیر نانوتخلخل‌های سطحی سیلیکون و دما بر چگالی جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز در سلول‌های خورشیدی
نسرین صالحی مجتبی واحدی محمد مهدی حسینی

در این مقاله به بررسی رفتار دمایی چگالی جریان اتصال کوتاه (Jsc) و ولتاژ مدار باز (Voc) (در بازه دمایی °C 25-120) در دو نمونه سلول خورشیدی یکی با لایه دارای نانوتخلخل‌های سطحی سیلیکون و دیگری بدون تخلخل پرداخته شد. نتیجه محاسبات حاکی از آن است که تغییرات دمایی گاف نو چکیده کامل

در این مقاله به بررسی رفتار دمایی چگالی جریان اتصال کوتاه (Jsc) و ولتاژ مدار باز (Voc) (در بازه دمایی °C 25-120) در دو نمونه سلول خورشیدی یکی با لایه دارای نانوتخلخل‌های سطحی سیلیکون و دیگری بدون تخلخل پرداخته شد. نتیجه محاسبات حاکی از آن است که تغییرات دمایی گاف نواری عامل اصلی در توجیه رفتار کاهشی ولتاژ مدار باز (در حدود mV/°C 5/2) و رفتار افزایشی جریان اتصال کوتاه (در حدود mV/°C 02/0) در این نمونه‌ها به ترتیب ناشی از افزایش جریان اشباع معکوس دیودی، Js(T) و گسترش جذب طیف خورشید در ناحیه فروسرخ می‌باشد. همچنین بزرگتر بودن جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز و افزایش بازده در قطعه متخلخل در مقایسه با نمونه بدون تخلخل ناشی از افت بازتابندگی سطحی در نمونه دارای نانوتخلخل‌های سطحی می‌باشد. محاسبات نظری ما نشانگر افزایش مقاومت متوالی و کاهش ضریب پرکنندگی قطعه متخلخل نسبت به نمونه عادی است که می‌تواند ناشی از ساختار هندسی اتصال اهمی و حضور ستون‌های سیلیکونی در سطح قطعه، در نقش مانع برای حرکت افقی حامل‌های نوری باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - ساخت وبررسی عملکرد یک نمونه سلول خورشیدی تحت شرایط اقلیمی سبزوار توسط نرم افزار اسکپس
رضا مزینانی جواد باعدی مهدی مزینانی

بشر امروزی با دو مشکل اساسی روبرو است؛ از یک طرف سوخت‌های فسیلی رو به اتمام اند و از طرف دیگر، این سوخت‌ها مشکلات زیست محیطی زیادی مانند آلودگی هوا و اثر گلخانه‌ای ایجاد می‌کنند. سلول خورشیدی بهترین گزینه برای جایگزینی سوخت فسیلی است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزا چکیده کامل

بشر امروزی با دو مشکل اساسی روبرو است؛ از یک طرف سوخت‌های فسیلی رو به اتمام اند و از طرف دیگر، این سوخت‌ها مشکلات زیست محیطی زیادی مانند آلودگی هوا و اثر گلخانه‌ای ایجاد می‌کنند. سلول خورشیدی بهترین گزینه برای جایگزینی سوخت فسیلی است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار scaps شبیه سازی اولیه برای ساخت سلول خورشیدی مد نظر صورت گرفته است. تحقیقات نشان داد که دما و تابش دو عامل مهم و تاثیرگذار در عملکرد سلول خورشیدی می‌باشند. در این تحقیق به کمک شبیه سـازی بـا نـرم افـزار به بررسی این تغییرات پرداختیم و همان طور که مشاهده خواهید کرد با تغییرات آن‌ها، میزان توان دریـافتی از سـلول نیز تغییر می‌کند، به طوری که در شرایط اقلیمی سبزوار بهترین دما برای بیشترین بازده سلول 300 کلوین می‌باشد این در شرایطی است که از قلع به عنوان لایه نازک با ضخامت 4 میکرومتر و اکسید روی به عنوان پنجره استفاده شده است. در پایان نیز ایده‌های محقق برای افزایش بازده سلول خورشیدی بیان شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - شناسایی پارامتر برای مدلهای سلول خورشیدی با استفاده از الگوریتم‌(HBB-BC)
محمد طلوع عسکری

اخیراً مدل دقیق مشخصات ولتاژ بر اساس جریان ( I-V) سلولهای خورشیدی تمرکز اصلی محققان مختلف را به خود جذب کرده است. شکل اساسی در مدلسازی دقیق ، کمبود اطلاعات درمورد مقادیر دقیق پارامترهای مدل ، به عنوان مثال جریان نوری، جریان دیود اشباع، مقاومت‌های سری ، مقاومت موازی و فا چکیده کامل

اخیراً مدل دقیق مشخصات ولتاژ بر اساس جریان ( I-V) سلولهای خورشیدی تمرکز اصلی محققان مختلف را به خود جذب کرده است. شکل اساسی در مدلسازی دقیق ، کمبود اطلاعات درمورد مقادیر دقیق پارامترهای مدل ، به عنوان مثال جریان نوری، جریان دیود اشباع، مقاومت‌های سری ، مقاومت موازی و فاکتور ایده‌آل دیود. به منظور ایجاد یک توافق خوب بین داده‌‌های تجربی و نتایج مدل. شناسایی پارامتر به کمک یک تکنیک بهینه‌سازی مورد نیاز است. به دلیل غیر خطی بودن منحنی (I-V) در سلول‌های خورشیدی ، یک تکنیک بهینه‌سازی مورد نیاز است. در این مقاله بر اساس متدهای شناسایی پارامتر به منظور شناسایی پارامترهای ناشناخته مدل‌های تک دیودی و دو دیودی سلول‌های خورشیدی به کار گرفته شده است. مفهوم ساده، پیاده‌سازی آسان و عملکرد بالا دلایل اصلی شهرت HBB_BC در حل مسائل پیچیده ، بهینه‌سازی است. برای این هدف ، از الگوریتمHBB_BC به منظور تعیین پارامترهای ناشناخته مدل‌ها به کارگرفته می‌شود. میزان تاثیر HBB_BC بوسیله‌ی مطالعات تفضیلی بین تکنیک‌های مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج شبیه‌سازی برتری الگوریتم‌HBB_BC را نسبت به سایر الگوریتم‌های مطالعه شده در مدلهای سلولهای خورشیدی آشکار می‌کند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - افزایش جذب نور در سلول های خورشیدی CIGS با نانوساختارهای پلاسمونیکی نقره جهت افزایش راندمان
سیدمحمدصادق هاشمی نسب محسن ایمانیه عباس کمالی سیدعلی امام قرشی سعید حسن حسینی

در سال های اخیر، مشکلات زیست محیطی در مقیاس جهانی به صورت جدی افزایش پیدا کرده است. برای غلبه بر این مشکلات سلول های خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی پاک و عاری از آلودگی، اهمیت پیدا کرده اند. با توجه به استفاده روزافزون از انرژی های تجدیدپذیر، استفاده از سلول های خورشی چکیده کامل

در سال های اخیر، مشکلات زیست محیطی در مقیاس جهانی به صورت جدی افزایش پیدا کرده است. برای غلبه بر این مشکلات سلول های خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی پاک و عاری از آلودگی، اهمیت پیدا کرده اند. با توجه به استفاده روزافزون از انرژی های تجدیدپذیر، استفاده از سلول های خورشیدی جهت تأمین انرژی رو به گسترش است. این سلول ها، نور خورشید را به طور مستقیم توسط اثر فتوولتائیک به الکتریسیته تبدیل می کنند. تحقیق و توسعه در مورد انرژی فتوولتائی، عموماً در دو زمینه کاهش هزینه ها و افزایش بازده صورت می گیرد. بازده سلول های خورشیدی لایه نازک را می توان با جفت کردن سلول های خورشیدی با نانوذرات پلاسمونیک1 به طور قابل توجهی افزایش داد. در این مقاله، از طریق شبیه سازی های دقیق، آثار مربوط به شکل و اندازه نانوذرات را در بهبود بازده سلول های خورشیدی مس_ایندیم_گالیم_سلنیوم2 (CIGS) مورد بررسی قرار گرفته و دو شکل متفاوت، شامل کره و استوانه مورد مطالعه قرار گرفته اند. نشان داده شد که نانوذرات استوانه ای نقره با قطر 50 نانومتر، ارتفاع 125 نانومتر و پریود آرایه 215 نانومتر بیشترین افزایش را در جذب اپتیکی و تولید جریان الکتریکی ایجاد نموده اند. نتیجه به دست آمده در این مقاله از طریق آنالیز اپتیکی و الکتریکی و همچنین مطالعه ی تصویر میدان نزدیک حاصل شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - ارتقاء عملکرد سلول خورشیدی مبتنی بر کادمیوم تلوراید با استفاده از ترکیبات ZnCdS/NiO و ZnO برای لایه های ETL/HTL و TCO
ابراهیم عموپور جواد حسن زاده کلاشمی علی عبداله زاده ضیابری پیمان عظیمی انارکی

سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید (CdTe) به دلیل کارایی بالا، هزینه کم و پایداری بالا شناخته شده است. در این مقاله، شبیه‌سازی سلول خورشیدی مبتنی بر کادمیوم تلوراید (ZnO/ZnCdS/CdTe/NiO/Al) ارائه شده است. لایه های ZnCdS،NiO و ZnO به ترتیب به عنوان لایه های ترابردکننده الکترون چکیده کامل

سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید (CdTe) به دلیل کارایی بالا، هزینه کم و پایداری بالا شناخته شده است. در این مقاله، شبیه‌سازی سلول خورشیدی مبتنی بر کادمیوم تلوراید (ZnO/ZnCdS/CdTe/NiO/Al) ارائه شده است. لایه های ZnCdS،NiO و ZnO به ترتیب به عنوان لایه های ترابردکننده الکترون/حفره (ETL/HTL) و اکسید رسانای شفاف (TCO) استفاده شده اند. برای ارزیابی عملکرد سلول خورشیدی چند پیوندی کادمیوم تلوراید از نرم افزار شبیه سازی SCAPS-1D استفاده شد. این نرم افزار قادر به تجزیه و تحلیل کارایی با پارامترهای مختلف سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید است. تأثیر ضخامت لایه ها، چگالی حامل ها، چگالی نقایص و چگالی نقایص پیوندگاه ZnCdS/CdTe بر عملکرد سلول خورشیدی نیز بررسی شد. سلول خورشیدی بهینه سازی شده با ولتاژ مدار باز(VOC) 095/1 ولت، چگالی جریان اتصال کوتاه (JSC) 22/27 میلی-آمپر بر سانتی متر مربع و ضریب پری (FF) 14/88 درصد و بیشینه بازده تبدیل انرژی (PCE) 3/26 درصد را نشان داد که امیدواری بسیار بالایی را در استحصال انرژی خورشیدی نشان می‌دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

8 - بهبود کارایی سلول خورشیدی حساس‌شده با رنگدانه N719 با به‌کارگیری بسپار‌های رسانای پلی‌پیرول/پلی‌آنیلین به‌عنوان الکترود مقابل
مهسا مهدوی نیا غلامرضا کیانی ایوب کریم زادقویدل

10.30495/jacr.2022.1963489.2048

هدف از این پژوهش، ساخت سلول خورشیدی برپایه نانوساختار تیتانیم دی اکسید حساس شده با رنگدانه N719 و بهبود کارایی آن با به کارگیری ساختار هسته-پوسته پلی پیرول/پلی آنیلین به عنوان الکترود مقابل است. سلول های خورشیدی تهیه شده با الکترود مقابل بسپار با دو روش لایه نشانی چ چکیده کامل

هدف از این پژوهش، ساخت سلول خورشیدی برپایه نانوساختار تیتانیم دی اکسید حساس شده با رنگدانه N719 و بهبود کارایی آن با به کارگیری ساختار هسته-پوسته پلی پیرول/پلی آنیلین به عنوان الکترود مقابل است. سلول های خورشیدی تهیه شده با الکترود مقابل بسپار با دو روش لایه نشانی چرخشی و قطره ای در ضخامت های متغیر، ساخته و ارزیابی شدند. افزون براین، تاثیر غلظت نانوسیم و نانوذره های تیتانیم دی اکسید، حاضر در فوتوآند بر کارایی سلول خورشیدی بررسی شد. مقدار جذب رنگدانه N719 با طیف نورسنج بررسی شد و بیشینه جذب در طول موج های 380 و 530 نانومتر به دست آمد. واکاوی ساختار فوتوآند و الکترود مقابل، با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ترکیب نانوذره ها و نانوسیم های تیتانیم دی اکسید با نسبت 1 به 9، موجب ایجاد ساختاری متخلخل با نسبت سطح به حجم بالا می شود که تأثیر بسز ایی در مقدار جذب رنگدانه و بازده سلول خورشیدی دارد. با توجه به اینکه سلول خورشیدی تهیه شده با روش لایه نشانی قطره ای، کارایی مطلوبی نداشت، تمرکز پژوهش در راستای نمونه تهیه شده با روش لایه نشانی چرخشی معطوف شد. نمونه سلول خورشیدی ساخته شده با الکترود مقابل پلی پیرول/پلی آنیلین با روش لایه نشانی چرخشی، ولتاژ مدار باز 71/0 ولت و عامل پرشدگی 38/57 را نشان می دهد که ولتاژ مدار باز و عامل پرشدگی نسبت به نمونه های مشابه، به ترتیب به مقدار 6/7 و 35 برابر بهبود یافته اند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

9 - مروری جامع بر روش‏های جلوگیری از خوردگی سلول‏های خورشیدی پروسکایتی
مجید میرزایی طیبه محبی علیمراد رشیدی

10.30495/jacr.2023.1991514.2142

در سال‌های اخیر، سلول‌های خورشیدی پروسکایتی (PSC) به دلیل مناسب بودن قیمت و عملکرد عالی، از امیدوارکننده‌ترین فناوری‌های فتوولتائیک هستند. با این حال، پروسکایت ها در برابر عامل هایی مانند رطوبت، اکسیژن، دما و بایاس الکتریکی، حساس هستند. تغییرها در ترکیب و ساختار مواد چکیده کامل

در سال‌های اخیر، سلول‌های خورشیدی پروسکایتی (PSC) به دلیل مناسب بودن قیمت و عملکرد عالی، از امیدوارکننده‌ترین فناوری‌های فتوولتائیک هستند. با این حال، پروسکایت ها در برابر عامل هایی مانند رطوبت، اکسیژن، دما و بایاس الکتریکی، حساس هستند. تغییرها در ترکیب و ساختار مواد از پیش ساز تا پروسکایت به دست آمده منجر به نقص های گوناگونی می شود. در طول عملیات طولانی مدت، این نقص ها بیشتر به عنوان شروع کننده، موجب تخریب عملکرد PSC می شوند. ازاین رو، روش های متفاوتی برای واپایش این عامل ها طراحی شده اند که شامل حذف مکان های خوردگی در طول ساخت، از بین بردن مکان های خوردگی در حین کار دستگاه و جلوگیری از تماس بین محیط خورنده و پروسکایت مربوط است. در این مطالعه، طول عمر PSC از دیدگاه علم خوردگی بررسی شده است. درنهایت، بهره مندی از یک سری راهبرد های پاد خوردگی (رویینش، پوشش سطح، ماشین کاری و . . .) در علم خوردگی، پایداری سلول های پروسکایت را به طورقابل توجهی افزایش می دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

10 - اثر رنگدانه‌های طبیعی بر عملکرد سلول‌های خورشیدی رنگدانه‎ای
مهدی شهیدی زندی قاسم گلستانی محمدرضا غلامحسین‌زاده

در این پژوهش از سه عصاره طبیعی آب انار، چای قرمز و چای سبز به عنوان رنگدانه در سلول خورشیدی رنگدانه‌ای استفاده شد. ویژگی‌های سلول‌های خورشیدی ساخته شده از این سه رنگدانه طبیعی با استفاده از اندازه‌گیری‌های فتوولتایی و روش طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. از یک چکیده کامل

در این پژوهش از سه عصاره طبیعی آب انار، چای قرمز و چای سبز به عنوان رنگدانه در سلول خورشیدی رنگدانه‌ای استفاده شد. ویژگی‌های سلول‌های خورشیدی ساخته شده از این سه رنگدانه طبیعی با استفاده از اندازه‌گیری‌های فتوولتایی و روش طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. از یک سلول خورشیدی ساخته شده از رنگدانه روتنیم (N719)، به‌عنوان یک رنگدانه استاندارد، برای مقایسه استفاده شد. سلول‌های خورشیدی از دو صفحه‌ی شیشه‌ای پوشیده شده با اکسید رسانای شفاف (الکترودهای آند و کاتد) تهیه شدند. لایه‌ی نازک آند با استفاده از نانوذرات تیتانیم دی‌اکسید و به روش دکتر بلید بر روی صفحه شیشه‌ای رسانا ساخته شد. الکترود کاتد با کاتالیست پلاتین پوشش داده شد. مقایسه این رنگدانه&lrm;ها با 29 رنگدانه که توسط دیگر پژوهشگران بررسی شده‌اند نشان داده است که رنگدانه چای قرمز می‌تواند به‌عنوان یک رنگدانه مناسب برای سلول‌های خورشیدی به‌کار رود. سلول خورشیدی محتوی رنگدانه چای قرمز، ضریب پرشدگی 0/42 و بازده 1/02% را نشان داد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

11 - بررسی ویژگی‌های فتوولتایی سلول خورشیدی بسپاری حاوی نقاط کوانتومی با لیگاند پروسکایتی
رضوان سلطانی علی اصغر کتباب

در مطالعه حاضر برای نخستین بار اثر حضور نقاط کوانتومی سرب سولفید و تعویض لیگاند آن از لیگاند عایق و بلند زنجیره اولئیک اسید به لیگاند پروسکایتی کوتاه زنجیره متیل‌آمونیم‌سرب یدید بر ویژگی‌های فتوولتایی سلول خورشیدی ناهمگون حجمی بر پایه بسپار پلی‌تری‌هگزیل‌تیوفن (P3HT) و چکیده کامل

در مطالعه حاضر برای نخستین بار اثر حضور نقاط کوانتومی سرب سولفید و تعویض لیگاند آن از لیگاند عایق و بلند زنجیره اولئیک اسید به لیگاند پروسکایتی کوتاه زنجیره متیل‌آمونیم‌سرب یدید بر ویژگی‌های فتوولتایی سلول خورشیدی ناهمگون حجمی بر پایه بسپار پلی‌تری‌هگزیل‌تیوفن (P3HT) و یکی از مشتقات فولرن‌ها (PC61BM) موردبررسی قرارگرفته است. نتایج طیف جذبی به‌دست‌آمده در محدوده طول‌موج‌های مرئی و نزدیک به فروسرخ، بهبود جذب فوتون بسپار P3HT براثر حضور نقاط کوانتومی حاوی هر دو نوع لیگاند را نشان می‌دهد. همچنین، نتایج اندازه‌گیری طیف نشری نیز بیانگر بهبود جدایش اگزیتون در سلول‌های خورشیدی سه‌تایی نسبت به نوع دوتایی آن است، به‌گونه‌ای که نتایج یادشده انتقال الکترون از P3HT به نقاط کوانتومی و انتقال حفره از نقاط کوانتومی به P3HT را در فیلم‌های فعال نوری حاوی نقاط کوانتومی با هر دو نوع لیگاند را اثبات می‌کند. اندازه‌گیری ویژگی‌های فتوولتایی سلول‌های خورشیدی تهیه‌شده، بیانگر این مطلب است که استفاده از نقاط کوانتومی حاوی لیگاند پروسکایتی سبب افزایش بیشتر بازدهی سلول خورشیدی می‌شود، به‌گونه‌ای که با افزودن 6% وزنی نقاط کوانتومی حاوی لیگاند پروسکایتی، بازدهی سلول خورشیدی به مقدار 6% افزایش می‌یابد. این در حالی است که حضور نقاط کوانتومی حاوی لیگاند اولئیک اسیدی نه‌تنها سبب بهبود بازدهی سلول خورشیدی نمی‌شود، بلکه بازده تبدیل سلول را نیز کاهش می‌دهد. این تفاوت را می‌توان به عایق بودن زنجیرهای طویل اولئیک اسید و بیشتر بودن سرعت حرکت ذرات باردار در لایه فعال نوری حاوی نقاط کوانتومی با لیگاند پروسکایتی ارتباط داد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

12 - بررسی ویژگی نوری-الکتریکی و تعیین بازده تبدیل فتوالکتروشیمیایی سلول خورشیدی دووجهی رنگ‌دانه‌ای به‌کمک فیلم نانوساختار پلیآنیلین/تیتانیم اکسید
علیرضا بهرامیان انسیه کرمی داریوش وشایی

در این پژوهش، ویژگی نوری- الکتریکی و بازده تبدیل فتوالکتروشیمیایی سلول خورشیدی دو وجهی حساس به رنگ‌دانه N719 متشکل از فیلم پلی‌آنیلین (PANI) و فیلم نانوساختار تیتانیم اکسید (TiO2) موردبررسی قرارگرفته است. الکترود متقابل برپایه PANI طی فرایند بسپارش آنیلین با کاتالیست اس چکیده کامل

در این پژوهش، ویژگی نوری- الکتریکی و بازده تبدیل فتوالکتروشیمیایی سلول خورشیدی دو وجهی حساس به رنگ‌دانه N719 متشکل از فیلم پلی‌آنیلین (PANI) و فیلم نانوساختار تیتانیم اکسید (TiO2) موردبررسی قرارگرفته است. الکترود متقابل برپایه PANI طی فرایند بسپارش آنیلین با کاتالیست اسیدی تهیه شد. درحالی‌که فیلم TiO2، به‌عنوان فتوآند، در دمای پایین به‌کمک روش شیمیایی سل-ژل و فرایند لایه‌نشانی غوطه‌وری ساخته شد. بالا بودن مقدار عبوردهی نوری سلول ساخته‌شده، سبب شد تا بر اثر تابش نور از دو وجه، چگالی بالاتری از مولکول‌های رنگ، طی فرایند فتوشیمیایی برانگیخته شوند. افزایش بازدهی تبدیل سلول در حضور رنگ‌دانه مولکولی بر پایه روتنیم، با نام تجاری N719، تا مقدار 22/8% در مقایسه با سلول مشابه ساخته‌شده با الکترود پلاتین (با بازدهی 75/7 %) مناسب‌تر است. هزینه پایین ساخت و بالا بودن عبوردهی نوری تا 71 % در ناحیه نور مرئی، امکان استفاده از الکترودهای PANI و TiO2 با ریختی ویژه را برای ساخت سلول‌های خورشیدی دووجهی، در مقیاس صنعتی، فراهم می‌سازد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

13 - مدل‌سازی چگالی حامل‌های بار در سلول خورشیدی نانوساختاری حالت جامد حساس شده با رنگدانه
تهمینه جلالی مرتضی صادقی شهریار عصفوری

سلول‌های خورشیدی حساس شده با رنگدانه نسل جدیدتری از سلول‌های خورشیدی هستند که اگرچه بازده پایین‌تری نسبت به سلول‌های سیلیکونی دارند، اما پتانسیل بالایی برای بازده بیشتر دارند و چون از نظر اقتصادی صرفه‌ بهتری دارند، اگر بازده و پایداری آنها افزایش یابد می‌توانند جایگزین چکیده کامل

سلول‌های خورشیدی حساس شده با رنگدانه نسل جدیدتری از سلول‌های خورشیدی هستند که اگرچه بازده پایین‌تری نسبت به سلول‌های سیلیکونی دارند، اما پتانسیل بالایی برای بازده بیشتر دارند و چون از نظر اقتصادی صرفه‌ بهتری دارند، اگر بازده و پایداری آنها افزایش یابد می‌توانند جایگزین سلول‌های خورشیدی سیلیکونی در بازار شوند. طراحی و توسعه‌ روزافزون سلول‌های خورشیدی تنها محدود به کارهای تجربی و آزمایشگاهی نبوده، بلکه مدلسازی‌های عددی نیز در این امر دخیل بوده است. هدف از انجام این تحقیق طراحی و مدل‌سازی عددی سلول¬های خورشیدی حالت جامد حساس شده با رنگدانه بر پایه لایه نانوساختار نیمرسانا با گاف نواری عریض (دی-اکسیدتیتانیوم) و همچنین اکسید روی به عنوان انتقال دهنده الکترون و رنگدانه N719 به عنوان لایه جاذب و همچنین PEDOT:PSS و P3HT به عنوان ماده‌ انتقال دهند‌ه حفره است. در این پژوهش از نرم افزار کامسول برای طراحی سلول خورشیدی استفاده و مشخصه‌های جریان-ولتاژ و همچنین جذب اپتیکی سلول محاسبه شده است که با داده‌های تجربی مطابقت خوبی دارد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

14 - بررسی اثر روش لایه نشانی دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2) بر عملکرد سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه‌ (DSSC)
فرشته مومنی مهرداد کاشفی تربتی

جزء اصلی در یک سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه (DSSC) فتوالکترود است که شامل زیرلایه‌ی پوشیده شده با یک اکسید نیمه رسانا می‌باشد. در این تحقیق اثر دو روش لایه نشانی دکتر بلید و پوشش‌دهی چرخشی بر عملکرد و بازده DSSC مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که در روش پو چکیده کامل

جزء اصلی در یک سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه (DSSC) فتوالکترود است که شامل زیرلایه‌ی پوشیده شده با یک اکسید نیمه رسانا می‌باشد. در این تحقیق اثر دو روش لایه نشانی دکتر بلید و پوشش‌دهی چرخشی بر عملکرد و بازده DSSC مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که در روش پوشش‌دهی چرخشی، تخلخل و جذب رنگدانه کمتر از روش دکتر بلید است، اما به علت ایجاد یک پوشش کم ترک و پیوسته بازده DSSC بیشتر از روش دکتر بلید است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

15 - طراحی و ساخت سلول‌های خورشیدی حساس‌شده با رنگدانه طبیعی مبتنی بر نانوساختارهای اکسید روی
غلامرضا کیانی

در اين تحقيق اثر استفاده از نانوساختارهاي اكسيد روي به عنوان فوتوآند و رنگدانه طبيعي به عنوان حساس‌كننده، بر عملكرد سلول خورشيدي مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين منظور از سه رنگدانه حنا، شاه‌توت و پوست پياز قرمز به عنوان حساس‌كننده استفاده گرديد. نانوساختارهای اکسید روی با چکیده کامل

در اين تحقيق اثر استفاده از نانوساختارهاي اكسيد روي به عنوان فوتوآند و رنگدانه طبيعي به عنوان حساس‌كننده، بر عملكرد سلول خورشيدي مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين منظور از سه رنگدانه حنا، شاه‌توت و پوست پياز قرمز به عنوان حساس‌كننده استفاده گرديد. نانوساختارهای اکسید روی با روش ابداعی رسوب‌دهی الکتروشیمیایی ایجاد شد و تاثیر مدت زمان تولید نانوساختارها بر عملکرد نهایی سلول خورشیدی مورد واکاوی قرار گرفت. روشی که برای تهیه بستر اکسید رسانای شفاف انتخاب شده است مبتنی بر فرآیند سل-ژل بوده و ساختار فوتوآند اکسید روی توسط رسوب‌دهی الکتروشیمیایی بر روی بستر اکسید روی دوپه شده با آلومینیوم تهیه گردید. همچنین تاثیر استفاده از صفحه گرافیتی به جای پلاتین در الکترود مقابل، جهت تقلیل هزینه‌های تولید مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بررسی‌ها نشان داد کوتاه بودن زمان رسوب‌دهی الکتروشیمایی برای رشد نانوساختارها، موجب تسریع انتقالات الکترونی و شکل‌گیری سریع‌تر نانوکره‌ها بر روی بستر می‌گردد. بررسی مورفولوژي مربوط به نانوساختارهای اکسید روی توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي انجام شد. نتايج بدست آمده نشان داد پوست پياز قرمز كه حاوي رنگدانه سيانيدين مي‌باشد، داراي بهترین عملكرد در مقایسه با ساير رنگدانه‌ها است. طيف فرابنفش-مرئی (UV-Vis) اين رنگدانه نشان داد که پیک جذبی در nm 526 وجود دارد که در نزدیکی محدوده طیف پر توان خورشیدی است که به سطح زمین می‌رسد. مشخصه‌يابي سلول‌های خورشيدي تهیه شده نیز نشان داد كه نمونه تولید شده با رنگدانه طبیعی پوست پیاز قرمز، با زمان رسوب‌دهی 15 دقیقه و راندمان تبدیل انرژی 1/1%، عملکرد قابل قبولی را نسبت به سایر نمونه‌ها دارد. همچنین، جایگزین نمودن صفحه گرافیتی به جای الکترود پلاتینی نیز با ارایه عملکردی رضایت‌بخش نشان می‌دهد که این روش موجب کاهش هزینه‌های تولید سلول‌های خورشیدی می‌شود. پرونده مقاله

فهرست مقالات سلول خورشیدی

سکوی نشر دانش

پیوندهای سایت

مراکز مرتبط

پشتیبانی

صفحات رسمی