بررسی تجربی تاثیر رنگدانه های طبیعی بر عملکرد سلول های خورشیدی مبتنی نانوساختار نانوذرات/نانوسیم های دی اکسید تیتانیوم
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: فصلنامه کارافن، دوره: 19، شماره: 3
- کد COI اختصاصی: JR_KARFN-19-3_009
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 147
نویسندگان
دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی نانوفناوری، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
دانشیار، گروه شیمی آلی و بیوشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
عضو هیئت علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران.
دانشجوی دکتری، گروه شیمی آلی و بیوشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
چکیده
برای بهرهمندی کامل از خصوصیات رنگدانهها، لازم است تا سلولها با ساختار نانویی در دسترس باشند؛ زیرا در این صورت به دلیل نسبت بالای سطح به حجم، می توان برهم کنش بهتری بین رنگ دانه و زمینه ایجاد کرد. هدف از این تحقیق، بررسی تجربی تاثیر رنگدانههای طبیعی بر کارکرد سلول خورشیدی مبتنی بر ساختار نانویی نانوذرات/نانوسیمهای دیاکسید تیتانیوم است. بدین منظور، ساختار ابتکاری نانویی، تولید و از سه رنگدانه طبیعی زعفران، زردچوبه و روناس به دلیل فراوانی، در دسترس بودن، سازگاری با محیطزیست، بیخطر بودن و فراوری آسان به عنوان حساسکننده استفاده شد. طیف جذبی رنگدانهها توسط دستگاه اسپکتروفتومتر بررسی شدند. طول موج بیشینه برای رنگدانه های زعفران، زردچوبه و روناس به ترتیب ۵۱۰، ۵۰۰ و ۴۶۰ نانومتر به دست آمد. ریزساختار فوتوآند با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی بررسی شد. مشخصهیابی و عملکرد سلول خورشیدی توسط دستگاه شبیهساز سلول خورشیدی انجام شد. آنالیزهای میکروسکوپی نشان داد ترکیب نانوذرات و نانوسیم های دیاکسید تیتانیوم، ساختاری متخلخل با نسبت سطح به حجم بالا ایجاد میکند که تاثیر به سزایی را در میزان جذب رنگدانه و راندمان سلول خورشیدی ایفا می کند. ایجاد مسیرهای کوتاهتر انتقال الکترون، تسهیل انتقال الکترون به تراز هدایت نیمهرسانا و کاهش واکنشهای نوترکیبی، از مزایای مهم این ساختار محسوب می شوند. همچنین ارزیابیها نشان داد، رنگدانه روناس با بهبود بازده ۰۴/۴ درصدی نسبت به سایر رنگدانههای موجود، عملکرد مطلوبتری را در بهبود کارایی ساختار سلول خورشیدی مبتنی بر نانوذرات/نانوسیمهای دیاکسید تیتانیوم داشته است.کلیدواژه ها
سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه نانوساختار, نانوذرات دی اکسید تیتانیوم نانوسیم های دی اکسید تیتانیوم رنگدانه طبیعیاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.