|
عنوان
|
بهبود عملکرد سلول خورشیدی حساس شده با رنگ دانه با استفاده از نانو کامپوزیت TiO2 همراه با نانو ذرات فریت
|
|
نوع پژوهش
|
پایان‌نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
سلول خورشیدی حساس شده با رنگ دانه ، نانو کامپوزیت ، TiO2 ، نانو ذرات، فریت
|
|
چکیده
|
در این پژوهش خواص الکتریکی و شکل نانو ذرات TiO2 آلایش داده شده با فریت نیکل می تواند در بهبود عملکرد سلول خورشیدی حساس شده به رنگدانه مؤثر باشد. TiO2 آلایش داده شده با فریت نیکل برای تولید انبوه با روشی ساده و مقرون به صرفه و قابل اجراء ساخته شد. فریت نیکل با استفاده از روش سل-ژل ساخته و سپس با TiO2 به نسبت 02/0 گرم فریت نیکل به 1 گرم TiO2 باهم ترکیب و برای استفاده در سلول خورشیدی حساس شده به رنگدانه مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به سلول های ساخته شده و مقایسه نتایج فتوولتایی سلول خورشیدی حساس شده به رنگدانه ساده مرجع با سلول های خورشیدی ساخته شده بر پایه TiO2 آلایش داده شده مشاهده شد که، بیشترین جریان مدار کوتاه، ولتاژ مدارباز، ضریب پرشدگی، توان خروجی و بازده مربوط به سلول-های ساخته شده بر پایه TiO2 با آلایش فریت نیکل بوده است. مشاهده شد افزودن فریت نیکل باعث بهبود بارگذاری رنگدانه و انتقال الکترون هدایت شده می شود. ولتاژ مدار باز در سلول مرجع ساده 565/0 ولت و در سلول های ساخته شده از 600/0 تا 659/0 ولت متغیر بوده است. بازده سلول های ساخته شده نسبت به سلول مرجع روندی افزایشی داشته است، به نحوی که از 653/2 % در سلول مرجع به 306/6 % در سلول ساخته شده با TiO2 آلایش داده شده با فریت نیکل حرارت داده شده در دمای ℃1100 رسیده است. این افزایش بازده ناشی از اثر میدان مغناطیسی تولید شده توسط نانو ذرات مغناطیسی در ترکیب TiO2 می-باشد. با بررسی ها مشخص شد که میدان مغناطیسی داخلی که از NiFe_2 O_4 در الکترود های TiO2 نشأت می گیرد، عامل اصلی می باشد که به بهبود توانایی انتقال الکترون تولید شده و کاهش بازترکیبی بار در سلول های خورشیدی حساس شده به رنگدانه می شود. همچنین استفاده از NiFe_2 O_4 در فتوآند باعث جذب رنگدانه بیشتری و در ادامه نرخ استفاده از فوتون را بهبود بخشد و کانال های جمع آوری سریعی برای حامل های برانگیخته از نور را فراهم کند و باعث بهبود عملکرد سلول شود.
|
|
پژوهشگران
|
محمد نصر (دانشجو)، تهمینه جلالی (استاد راهنما)، حسین نیک منش (استاد راهنما)، شهریار عصفوری (استاد مشاور)، ملیحه گلشن (استاد مشاور)
|