افزایش بازده سلول های خورشیدی حساس به رنگ به کمک نانو ساختار اکسید تیتانیوم

اخبار علمی پژوهشی
Print Friendly

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت):پژوهشگر دانشگاه صنعتی همدان با همکاری محققی از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی آمریکا موفق به ساخت سلول خورشیدی حساس به رنگ در مقیاس آزمایشگاهی شدند.

به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، سلول خورشیدی ساخته شده به دلیل شفافیت بالای فیلم و پراش بالای نور که سبب به دام انداختن نور درون سلول می شود، از بازده الکتریکی مناسبی برخوردار است.

سلول های خورشیدی حساس شده با رنگدانه (DSSC) نویدبخش ترین گونه ی سلول های خورشیدی هستند.سلول خورشیدی

هزینه پایین ساخت، انعطاف پذیری، بازده مناسب و نیز قابلیت تغییر مقیاس ساخت، مهم ترین مزایای آن ها برای کاربردهایی با ابعاد بزرگ به شمار می رود. با این حال، افزایش بهره وری این تجهیزات همواره مورد توجه محققین بوده است.

دکتر علیرضا بهرامیان، درباره اهمیت تحقیق گفت :امروزه استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک انرژی پاک در جهان مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به اینکه گستره وسیعی از مساحت ایران در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار دارد، استفاده از این انرژی، در مناطقی که امکان اتصال به شبکه برق سراسری را ندارند و یا از نظر اقتصادی استفاده از آن مقرون به صرفه نیست، می تواند بعنوان یک راهکار اقتصادی مناسب پیشنهاد شود.

وی افزود: هدف از این کار استفاده از فیلم های نانوساختار اکسید فلزی/پلیمری جهت ساخت سلول خورشیدی از نوع رنگدانه ای با قابلیت عبور نور از دو سمت و بازدهی الکتریکی مناسب بوده است. مهم ترین حسن روش پیشنهادی این است که فرآیند تولید آن ساده بوده و می توان با تکمیل مطالعات، این سلول خورشیدی را با قیمت مناسب و در مساحت های بزرگ و به تعداد زیاد نیز تولید کرد.

در ساخت این نمونه، ابتدا فیلم نانوساختار اکسید تیتانیوم، که دارای ساختارهایی شبیه مرجان بودند،به روش لایه نشانی غوطه وری ساخته شدند.

به گفته بهرامیان، استفاده از فیلم تیتانیوم به عنوان آند و پلی آنیلین به عنوان الکترود متقابل در یک محلول الکترولیت، این امکان را فراهم می سازد تا با تابش نور مرئی بتوان از آن به عنوان یک سلول خورشیدی حساس به رنگ استفاده کرد.

نتایج این تحقیق نشان داده استفاده از نانوفیبر پلی آنیلین بجای ساختار پلی آنیلین شبکه ای متقاطع می تواند بازده سلول را افزایش دهد. از طرفی شفافیت فیلم ها این امکان را ایجاد می کند تا بتوان به کمک آیینه، نور عبوری از سلول را بازگشت داده و بازده سلول حاصل را افزایش داد.

این محقق در پایان به مزایای استفاده از مواد و ساختارهای به کار رفته در ساخت این سلول خورشیدی پرداخت و عنوان کرد: وجود ساختارهای مرجانی شکل تیتانیوم علاوه بر بالا نگه داشتن مساحت سطحی آن ها، موجب افزایش پراکندگی نور در داخل فیلم اکسید تیتانیوم می شود. درنتیجه بازده جذب نوری سلول در بخش فتوآند بالا رفته و بازده فتوولتائیکی سلول را بالا می برد. از طرفی ساختارهای نانوفیبر پلی آنیلین در مقایسه با ساختارهای شبکه ای آن دارای مساحت سطحی بسیار بیشتری هستند که می تواند بازده الکتریکی سلول را افزایش دهند.

این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر علیرضا بهرامیان- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی همدان و دکتر داریوش وشایی- از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی است که نتایج آن در مجله Solar Energy Materials and Solar Cells به چاپ رسیده است.

منبع : ایرنا

1
telegram.png

نظر بگذارید