عنوان

بررسی ساختار چاه کوانتومی گرافن نیم رسانا برای استفاده در سلول های خورشیدی

‭۱۳۴۰۷پ‬

per

بررسی ساختار چاه کوانتومی گرافن نیم رسانا برای استفاده در سلول های خورشیدی

/مسعود سیف ریحانی

: پژوهشکده فیزیک کاربردی وستاره شناسی

، ‮‭۱۳۹۴‬

چاپی

کارسناسی ارشد

فوتونیک- الکترونیک

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۱۸‬

تبریز

گرافن به دلیل تحرک ترابرد بالا و قابلیت استفاده در دمای اتاق کاندیدای خوبی در مقایسه با دیگر نیمرساناهای متداول در تکنولوژیهای جدید فوتوولتائیک است .سلول های خورشیدی نیم رسانا بطور وسیعی برای تولید جریان نوری مورد استفاده قرار می گیرد .ولی بخاطر هزینه ی بالا و بی اثر بودن جذب نور نزدیک گاف باندی و پایین بودن راندمان تدریجا جای خود را به ساختارهای گرافنی می دهد .لذا در پژوهش حاضر یک ساختارچاه کوانتومی شامل یک نوار گرافنی و دو نوار فیلم نازک از مواد نیم رسانابا گاف های انرژی متفاوت که به دو انتهای نوار گرافنی در یک صفحه ی تخت متصل اند جهت استفاده در سلول خورشیدی بررسی می شود .یک لایه ی گرافنی تک اتمی خواص الکتریکی منحصر بفردی را دارا می باشد لذا نقش گرافن در ساختار یاد شده، جذب نور با فرکانس های مختلف به عنوان چاه کوانتومی که حالات انرژی کوانتومی زیادی را در اختیار دارد و امکان برانگیزش نوری الکترونها بین این حالات و نهایتا امکان استفاده از این کمانیسم برای تبدیل انرژی نورانی به الکتریکی را فراهم می کند.سپس ترازهای انرژی را برای ساختار تعیین وگذار ممان دو قطبی را بعنوان عنصر اساسی در تعیین ضریب جذب بدست می آوریم .از روی پارامتر ممان دو قطبی، سایر مشخصه های حائز اهمیت از قبیل قدرت نوسان کنندگی وسپس از همه مهمتر ضریب جذب را در ساختار چاه کوانتومی گرافن-نیم رسانا بعنوان احتمال گذار بین حالتهای داخل باندی بدست خواهیم آورد،و نهایتا پارامترهای اساسی در سیستم سلول خورشیدی مانند کارائی کوانتومی داخلی و پاسخدهی طیفی را مورد بررسی قرار میدهیم .هامیلتونی الکترون ها نسبیتی خواهد بود .پس انرژی الکترون ها در نوار گرافنی ناشی از اندر کنش اسپین- مدار خواهد شد .بنابراین مزیت ساختار فوق با چاه کوانتومی گرافنی و نیم رسا ناهای با گاف های متفاوت تامین کننده ی یک تعادل الکترونیکی عالی بی نقص برای سلول های فوتوولتائیک با راندمان بالا است .هدف از انتخاب این سیستم افزایش راندمان کوانتومی سلول های نسل جدید بر مبنای باز ترکیب الکترون ها در گرافن می باشد .هدف این است که باطراحی یک چاه کوانتومی گرافن- نیم رسانا وتنظیم حالت های انرژی مقید از طریق حل معادله دوبعدی دیراک ، امکان استفاده از ساختار مورد نظر برای طراحی نظری یک سلول خورشیدی را بررسی کنیم

Graphene due to high transport mobility and usability at room temperature are good candidates compared to other conventional semiconductors in photovoltaic technology is new. Solar cells, semiconductors are widely used to produce light. But because of the high cost and low efficiency due to light absorption near the band gap and gradually gives way to graphene structures. Therefore, in this study a quantum Sakhtarchah includes a bar and two strips of graphene thin film of half Rsanaba different energy gaps in the graphene strip the ends of a flat plate attached for use in solar cells is investigated. A single atomic layer of graphene has unique electrical properties of graphene in structure so it is able to learn, absorb light at different frequencies as a quantum well, quantum energy states of the electrons so much and allows optical excitation between the states and Finally, take advantage of this Kmanysm to convert light energy to provide electricity. Then it sets energy levels to determine the structure Vgzar as an essential element in determining the absorption coefficient dipole moment is obtained. Parameter of the dipole moment, other important features such as power fluctuation, then the most important properties of graphene-semiconductor quantum well structure of the absorption coefficient in the transition between the inside lane as possible we will gain, and ultimately the basic parameters of the cell system internal quantum efficiency and spectral response of solar like to examine. Hamiltonian relativistic electrons will be. The energy of electrons in graphene ribbons of spin-orbit interaction will be. The advantage of the above structure with quantum well bandgap of graphene and a half expressive Naha with different suppliers an excellent electronic balance is perfect for high efficiency photovoltaic cells. The choice of this system increases the efficiency of the new generation of quantum confinement of electrons in graphene is based on recombination. The goal is to design a quantum well semiconductor graphene regulation two-dimensional Dirac equation forms of energy bound through the use of theoretical design of a solar cell structure that you want to examine

سیف ریجانی، مسعود، پژوهشگر

شجاعی، سعید

رضایی، بهروز

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی