مازیار مرندی

در این پژوهش به معرفی، مطالعه اصول کارکرد و همچنین ساخت سلولهای خورشیدی حساس شده با نقاط کوانتومی که متعلق به نسل سوم سلولهای خورشیدی هستند، پرداخته میشود. در بخش اول، نقاط کوانتومی 0.35Te0.65CdSe به روش آلی فلزی و در دمای بالا سنتز شد. - سپس جهت بررسی خواص اپتیکی نانوذرات 0.35Te0.65CdSe از نمونه در حال رشد در دماهای مختلف و در حین سنتز نمونه برداری انجام گرفت. در این مرحله مکان لبه جذب اپتیکی برای نانوذرات برداشته شده در دمای 110℃ در حدود nm 565 و برای نمونه تهیه شده در دمای ℃ 300 برابر nm 800 بود که جابه جایی به مقدار nm 244 را نشان میداد. همچنین با استفاده از طول موج لبه جذب اپتیکی، شکاف انرژی مربوط به نمونهها در دماهای مختلف محاسبه شد و نشان داد که با افزایش دما از ℃ 110 به ℃ 300 شکاف انرژی از مقدار eV 19 / 2 به eV 55 / 1 کاهش مییافت. در ادامه جهت بررسی تاثیر افزودن ناخالصی +2Mn بر خواص اپتیکی نقاط کوانتومی 0.35Te0.65CdSe ، این عنصر با درصدهای مولی مختلف n=Mn/Cd برابر 5 %/ 2 % ، 5 ، 5 / 7 % و % 10 در فرآیند سنتز وارد شده و منجر به تهیه نقاط کوانتومی آلاییده گردید. در ادامه جهت لایه نشانی نقاط کوانتومی 0.35Te0.65CdSe و :Mn(n%)0.35Te0.65CdSe بر سطح زیر لایه متشکل از نانوذرات 2TiO ، تعویض لیگاندهای سطحی این نقاط کوانتومی با عامل پوششی TGA و محلول قلیایی NaOH صورت گرفت. سپس نانوکریستالهای 0.35Te0.65CdSe و :Mn(n%)0.35Te0.65CdSe بدست آمده بعد از تعویض لیگاند بر سطح فوتوآند 2TiO به روش چکان قطره لایه نشانی گردیدند. در ادامه برای بهبود عملکرد این دسته از سلولهای خورشیدی، لایه ای از نانوذرات ZnS به عنوان لایه غیر فعال کننده بر سطح فوتوآند ZnS/0.35Te0.65CdSe/2TiOFTO/ به روش سیلار لایه نشانی گردید. بر اساس نتایج، استفاده از فوتوآند )/ZnS5%:Mn(0.35Te0.65CdSe/2TiOFTO/ بازدهی سلولهای خورشیدی حساس شده با این نقاط کوانتومی را نسبت به سلول مشابه با فوتوآند ZnS/0.35Te0.65CdSe/2TiOFTO/ به میزان 43 % افزایش میداد. همچنین برای بهبود بیشتر بازدهی از ساختارهای نانوکرههای توخالی 2TiO به عنوان پراکننده نور در سطح فوتوآند استفاده گردید. این نانو کرههای توخالی بازدهی تبدیل انرژی خورشیدی بهینه را به مقدار 5 %/ 5 می- رساند که نشان دهنده افزایش 6 % نسبت به سلول خورشیدی با فوتوآند )/ZnS5%:Mn(