مقدار بهینه نانومیله های اکسیدروی ساخته شده به روش سل-ژل و هیدروترمال مورد استفاده در سلولهای فتوالکتروشیمیایی

در این تحقیق، فرآیند رشد و مقدار بهینه نانو میله‌های اکسیدروی به عنوان نیمه رسانای مورد استفاده در سلول‌های خورشیدی فتوالکتروشیمیایی به روش سل-ژل و هیدروترمال مورد بررسی قرار گرفته است. این نانو ساختارها با داشتن شکاف نواری مناسب، حین دریافت نور خورشید سبب انجام فرآیند جدایش آب به عناصر سازنده آن، هیدروژن و اکسیژن می شوند.بیشترین مقدار رشد نانو میله‌ها با زیر لایه fto و حلال آب دیونیزه، دمای رشد 95 درجه سانتیگراد و زمان رشد 3 ساعت محقق گردید که طول نانو میله‌های رشد یافته 1500 نانومتر بود و بیشترین نسبت طول به عرض l/d با مقدار 15 در این شرایط به دست آمد. در مرحله نهایی نیز آزمون‌های فتوالکتروشیمیایی و تاثیر طول نانو میله‌ها بر فرآیند جدایش آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون‌های فتوالکتروشیمیایی نشان می دهد که مقداری بهینه برای طول نانو میله‌ها وجود دارد. بهترین نتایج فتوالکتروشیمیایی با نسبت طول به عرض l/d با مقدار حداکثر 10 برابر و با طول نانومیله‌های حداکثر تا 1000 نانومتر که طی مدت 2 ساعت و دمای 95 درجه سانتیگراد رشد داده شد، به دست آمد.

Optimum amount of ZnO nanorods made by sol-gel and hydrothermal method used in photoelectrochemical cells

ZnO Nanorods are the most important semiconductors used in constructing the solar cells.In this research the ZnO Nanorods growth process has been studied as a semi-conductor, which is applied in Sol-Gel method photoelectrochemical solar cells.These Nano structures, by having a suitable slot band and receiving the sun light, cause the diffusion of water into its constituent elements, hydrogen and oxygen.The best achieved results from the growth of the Nanorods with FTO sublayer and deionized water solvent were 95°C growth temperature and 3 hours’ growth time that the length of the grown Nanorods were 1500 nanometer. And the ratio of length to width L/D resulted in 15 during 3 hours’ growth at the temperature 95°C.At the end, the photoelectrochemical experiments and the effect of nanorods length on water splitting process were scrutinized. And the best results of photoelectrochemical with the ratio of length to width L/D, with maximum 10 times and with maximum 1000 nanometer nanorods length were achieved, by putting to growth at the temperature of 95°C and the growth time for 2 hours. The results of photoelectrochemical tests shows that there is an optimum amount for the length of nanorods