افزایش بازده سلول‌های خورشیدی ارگانیک با دستاورد محققان دانشگاهی

به گزارش زرین نامه؛ دکتر علی عبدالله زاده ضیابری، عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان و محقق طرح اظهار کرد: امروزه سلول‌های خورشیدی ساخته شده از مواد آلی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. این سلول‌ها از مزایایی همچون قابلیت ساخت در مقیاس بزرگ و انعطاف پذیری برخوردارند و هزینه‌ تولید پایینی دارند. اما مشکل عمده‌ این سلول‌ها بازدهی پایین آن‌هاست.

عبدالله زاده ضیابری هدف این پژوهش را تلاش برای ساخت نانوساختارهایی خواند که منجر به افزایش بازده این تجهیزات شود.

وی به برتری روش ساخت این نانوساختارها اشاره کرد و افزود: اگرچه کارهای بسیاری در جهت افزایش راندمان سلول‌های خورشیدی ارگانیک صورت پذیرفته است، اما در بسیاری از موارد، به دلیل نیاز به روش‌های نیازمند خلاء، این نتایج امکان تولید اقتصادی را فراهم نمی‌کنند. اما در این پژوهش، با استفاده از روش سل-ژل که کم هزینه و قابل اجرا در دمای پایین است، نانوساختارهای میله‌ای سنتز شده‌اند.

عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان تصریح کرد: طبق نتایج نانوساختارهای تولید شده از شفافیت بالایی در ناحیه‌ نور مرئی برخوردارند و نسبت به نمونه‌های متداول مقاومت الکتریکی پایین‌تری دارند. با توجه به کاربرد پوشش‌های تهیه شده به عنوان الکترود رسانای شفاف در سلول‌های خورشیدی فتوولتاییک، شفافیت بالای نانوساختارهای تولید شده امکان جذب طول موج‌های بیشتری در ناحیه مرئی را فراهم می آورد. این موضوع در افزایش بازدهی سلول‌های خورشیدی اهمیت حیاتی دارد. از سوی دیگر مقاومت الکتریکی اندک نمونه‌های ساخته شده سبب اتلاف انرژی الکتریکی کمتر سلول‌ها می‌شود.

به گفته‌ این محقق، در راستای دستیابی به این اهداف ساختارهای هسته/ پوسته از ترکیب اکسید روی/تیتانیا بر روی بسترهای اکسید قلع ایندیوم (ITO) به صورت نانومیله رشد داده شدند. دلیل این امر ویژگی‌های ضعیف تیتانیا به عنوان یکی از بخش‌های اصلی سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ است. بدین ترتیب ضمن استفاده از خواص مناسب اکسیدروی همانند گاف اپتیکی پهن (شفافیت بالا) و رسانندگی الکتریکی خوب، با توجه به ساختار نانومیله‌ای ساختارهای شکل گرفته، جابجایی الکترون‌ها افزایش می‌یابد. نتیجه این امر افزایش رسانش الکتریکی الکترون‌ها و بهبود کارایی سلول خورشیدی است.

محقق طرح خاطرنشان کرد: در ساخت این نانوساختارها، اثر عواملی همچون pH، دما و زمان باز پخت بر خواص فیزیکی نانومیله‌ها بررسی شده است. ساختار نمونه‌ها نیز به کمک آزمون‌های مختلف از جمله SEM، XRD، EDX و UV-VIS مورد ارزیابی قرار گرفته است.

نتایج این طرح که حاصل همکاری‌ دکتر علی عبدالله زاده ضیابری، عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، خدیجه احمدی گورجی از دانشگاه تهران، دکتر کاووس میرعباس زاده، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و علیرضا احدپور شال، مربی دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان است، در مجله‌ Bulletin of Materials Science منتشر شده است./ ایسنا

انتهای پیام/م