طراحی، تحلیل و پیاده سازی سلول خورشیدی مبتنی بر کوانتوم دات هسته /پوسته

امروزه، استفاده از سلول خورشیدی بسیار پراهمیت شده است. و به دلیل اهمیت آن، محققان صاحب نام بی شماری دستاوردهای زیادی در این زمینه داشته اند و انواع سلول خورشیدی ساخته شده است . اما هرکدام از این سلول ها دارای نقص هایی بوده اند. در این پروژه سعی شده است که نقص های سلول خورشیدی مانند سمیت، از بازده کم برطرف گردد و که با استفاده از کوانتم دات ها و استفاده از عصاره ها جهت رفع نواقص راه-گشا خواهد بود.در این پروژه ساخت سلول خورشیدی بر پایه آند تیتیانیوم دی اکسید و کاتد گرافن اکساید کاهش یافته و کوانتوم دات هسته/پوسته کادمیوم سلناید/ روی سولفید می باشد. سنتز کوانتوم دات کادمیوم سلناید کوپل شده با tga به روش سبز و با استفاده از اسانس گل محمدی انجام گرفت که اندازه کوانتوم دات 5 نانو متر بود.شناسایی نانو ذرات به کمک xrd و ft-irو edax مشخص و تعیین گردید و ابتدا آزمایشات بر روی کوانتوم دات کادمیوم سلناید و سپس بر روی کادمیوم سلناید/روی سولفید صورت گرفت. نتایج طیف جذب مولکولی وجود لایه zns را بر cdse تایید می کند. در مرحله ی بعد گرافن اکساید کاهش یافته با کمی تغییر در روش هامرز ساخته شد و به عنوان کاتد انتخاب شد. نتایج طیف ft-ir و sem وجود گرافن اکساید را تایید نمود. و تیتانیوم دی اکسید نیز به روش سل ژل ساخته شد. در بخش دوم تحقیق، سلول خورشیدی بر پایه آند تیتانیوم دی اکسید و کاتد گرافن اکساید کاهش یافته و کوانتوم دات cdse/zns ساخته شد. این اولین بار است که کوانتوم دات هسته/ پوسته cdse/zns به طور مستقیم برر روی آند قرار گرفته و سولفیت به عنوان الکترولیت استفاده گردیده است. نتایج مشخصه یابی سلول خورشیدی نشان می-دهد هنگامی که cdse با tga کوپل شده قرار گرفت به دلیل وجود گروه های آلی ff به 69 در صد افزایش یافته، که نسبت به زمانی که لایه ها به صورت جدا قرار گرفت افزایش یافته است. در این پروژه، از شیشه fto استفاده شد که نسبت به شیشه ito ارزان تر است و مهم تر از آن سمیت بسیار کمتری دارد. در نهایت سلول حاصل هم از لحاظ قیمت و میزان سمیت بسیار کم است و می تواند میزان ff بالایی دارد و می تواند جایگزین سلول خورشیدی کوانتومی و قابل رقابت با سایر سلول ها گردد.