مروری بر کاربرد نانوساختارهای کربنی رسانا در سلول‌های فوتو‌ولتائیک چاپی انعطاف‌پذیر

دستگاه‌های فوتوولتائیک انعطاف‌پذیر به دلیل وزن کم، مقاومت در برابر تغییر شکل‌های پیچیده، قابل اجرا بودن در سطوح منحنی، سازگاری با تولید رول به رول و سهولت انبارداری و حمل‌ و نقل و همچنین کاربردهای بالقوه در صنعت الکترونیک، منسوجات هوشمند، خودروهای الکتریکی و صنعت هوافضا، توجه زیادی را به‌ خود جلب کرده‌اند. در این مقاله، به لزوم تامین انرژی از منابع پایدار و پاک، با توجه به محدودیت‌های منابع فسیلی از جهت کمبود و همچنین اثرات مخرب زیست‌محیطی آنها پرداخته شده است. سپس مشخصات  انواع نانوساختارهای کربنی شامل فولرن‌ها، نانولوله‌های کربنی و گرافن معرفی شده و در ادامه، کاربرد آنها در سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر، به ویژه سلول‌های خورشیدی حساس به رنگزا (dssc)، سلول‌های خورشیدی آلی (osc) و سلول‌های خورشیدی پروسکایت (psc)  مرور شده است. این بررسی با تاکید بر اثر این نانوساختارها بر بازده تبدیل توان، انعطاف‌پذیری و قابلیت تجاری‌سازی انواع سلول‌های خورشیدی صورت گرفته است. در نهایت، روش‌های مختلف پوشش و چاپ برای تهیه الکترودهای فتوولتائیک با استفاده از فرمول‌های جوهر حاوی نانوساختار کربن، همراه با بحث در مورد مزایا و معایب آنها بررسی می‌شود.

a review of the application of conductive carbon nano-structures in flexible printable photovoltaic cells

flexible photovoltaic devices have attracted significant attention due to their lightweight nature, resilience to complex deformations, applicability on curved surfaces, compatibility with roll-to-roll manufacturing, and ease of storage and transportation. these devices hold promising applications in electronics, smart textiles, electric vehicles, and the aerospace industry. this article addresses the necessity of harnessing energy from sustainable resources, considering the limitations of fossil fuels related to both scarcity and environmental concerns. it then introduces various conductive carbon-based nanostructures, such as fullerenes, graphene nanosheets, and carbon nanotubes, followed by an overview of their applications in flexible photovoltaic devices, specifically in dye-sensitized solar cells (dssc), organic solar cells (osc), and perovskite solar cells (psc). the discussion focuses primarily on the impacts of these nanostructures on power conversion efficiency (pce), flexibility, and the commercialization potential of photovoltaics. finally, various coating and printing techniques for preparing photovoltaic electrodes using carbon nanostructure-containing ink formulations are reviewed, along with a discussion of their advantages and disadvantages.