عنوان

بهبود کارایی سلول های خورشیدی هیبریدی حساس شده با فتالوسیانین‌ها با استفاده از نانوساختارهای نیکل اکسید

پ۲۶۲۲۷

per

بهبود کارایی سلول های خورشیدی هیبریدی حساس شده با فتالوسیانین‌ها با استفاده از نانوساختارهای نیکل اکسید

نگار آقایی کرکج

مهندسی شیمی

۱۴۰۰

۱۰۸ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

شیمی آلی

۱۴۰۰/۰۶/۲۷

امروزه تأمین انرژی مورد نیاز بشر توسط منابع مختلف مانند سوخت¬های فسیلی انجام می¬گردد. با توجه به کارایی و عملکرد سیستم‌های فتوولتاییک در استفاده از نور خورشید به عنوان منبع تامین انرژی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی امری بسیار مهم و حائز اهمیت است. سلول‎های خورشیدی حساس شده با رنگ از جمله سلول‌های خورشیدی است که هزینه ساخت پایینی دارد. در این پروژه، افزایش بهره‌وری این سلول‌ها با استفاده از ترکیب نسبت‌های یک به نه از چارچوب‌های فلز-آلی روی دوپه شده با فلز نیکل و نانوساختار‌های نیکل اکساید، در رنگدانه‌های پورفیرین و فتالوسیانین مورد بررسی قرار گرفته است.برای این منظور ابتدا چارچوب‌های فلز-آلی دوپه شده با فلز نیکل و نانو ذرات نقره با نسبت‌های متفاوت از فلز نیکل تهیه شد و سپس خمیر فتوآند 1:9 از این ترکیبات و نانوساختار نیکل اکساید تهیه گردید و در رنگدانه ZnTCPc وZnTCPP مورد بررسی قرار گرفت و کارایی هر یک از نمونه‌ها ارزیابی شد.برمبنای این نتایج، افزودن ترکیبات چارچوب‌های فلز-آلی نقره دار به نیمه‌رسانا سبب افزایش قابل توجه کارایی سلول شده است. نانوذرات نقره باعث جذب و پخش نور و همچنین بهتر رنگ شده و راندمان را به شدت افزایش داده است[55-56-57-58].در نمونه‌های حساس شده با پورفیرین نیز مشاهده شد بالاترین راندمان تبدیل سلول (0.2-Ni)5-TiO2/Ag@MOF استفاده شده مقدار 95/2 را نشان می‌دهد در صورتی‌که بالاترین راندمان در سلول‌های خورشیدی حساس شده با رنگدانه‌ی پورفیرین در سل‌ حاوی (0.1-Ni)5-NiO/Ag@MOF مقدار 09/2 را نشان می‌دهد.نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که سلول‌های خورشیدی (0.1-Ni)5-NiO/Ag@MOF حساس شده با پورفیرین کارایی بهتر را با راندمان 09/2 نسبت به سلول‌های خورشیدی حساس شده با فتالوسیانین با بیشترین راندمان 85/1 نشان می‌دهد

nowadays, the supply of energy needed by humans is provided by various sources such as fossil fuels. Considering the efficiency and performance of photovoltaic systems in using sunlight as a source of energy supply and converting it into electrical energy, it is very important. dye-sensitized solar cells are among the solar cells that have low manufacturing costs. In this project, the increase in productivity of these cells has been investigated by using one-to-nine ratio combinations of zinc-doped organic metal frame works with nickel metal and nickel oxide nanostructures in porphyrin and phthalocyanine pigments.For this purpose, first organic metal frameworks doped with nickel metal and silver nanoparticles with different ratios of nickel-metal were prepared, and then 1: 9 photo and paste of these compounds and nickel oxide nanostructure were prepared and examined in ZnTCPc and ZnTCPP pigments. The performance of each sample was evaluated.Based on these results, the addition of Ag@Metal Organic Frameworks to semiconductor has significantly increased cell efficiency.Silver nanoparticles absorb and scatter light as well as better color and dramatically increase efficiency.The results show that porphyrin-sensitized NiO/Ag@MOF-5(Ni-0.1) solar cells show the highest efficiency.In porphyrin-sensitized samples, the highest conversion efficiency of TiO2/Ag@MOF-5(Ni-0.2) was used, while the highest efficiency was observed in porphyrin-sensitized solar cells Containing NiO/Ag@MOF-5(Ni-0.1) with porphyrin pigment indicates the value of 2.09.The results show that porphyrin-sensitive NiO/Ag@MOF-5(Ni-0.1) solar cells have better efficiency with an efficiency of 2.09 compared to phthalocyanine-sensitive solar cells with a maximum efficiency of 1.85.Nickel-doped MOF-5 shows larger pores and a larger surface area than pure MOF-5, meaning that Ni doping can prevent the induction of Zn species into the framework and cross-structure, resulting in better retention capabilities. It has storage, dye adsorption, as well as other potential applications in the field of catalysts and semiconductor materials

Improving the efficiency of Phthalocyanine sensitized hybrid solar cells by using nickel oxide nanostructures

آقایی کرکج‏،‏

‏نگار

تهيه کننده

‏ قدري‏،

اسدپور زینالی،‏

‏رحیم

‏کریم

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز