عنوان

طراحی سلول‌های خورشیدی هیبریدی راندمان بالا با ترکیب نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم حساس به رنگ و پلیمرهای مزدوج

Number

‭۸۰۷۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

طراحی سلول‌های خورشیدی هیبریدی راندمان بالا با ترکیب نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم حساس به رنگ و پلیمرهای مزدوج

First Statement of Responsibility

/ساراپورخورشیدی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: دانشکده مهندسی فناوریهای نوین

Name of Manufacturer

، فرخی

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

رشته مهندسی فتونیک

Date of degree

‮‭۱۳۸۹/۰۷/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

در این پایان‌صنامه ساختاری از لایه‌صهای کامپوزیتی پلیمر /-نانوذرات دی‌صاکسید تیتانیم به‌صعنوان یک سلول خورشیدی پیشنهاد می‌صشود .همچنین از نانو ذرات ‮‭TiO۲‬ حساس به رنگ برای جمع آوری انرژی در بازه بزرگی از طول‌صموج‌صهای نور خورشید استفاده شده است، بعد از جذب نور توسط مولکول‌صهای رنگدانه و انتقال الکترون از طریق شبکه به‌صهم‌صپیوسته نانوذرات دی‌صاکسید صصتیتانیوم از پلیمرهای مزدوج مناسب برای انتقال حفره‌صها به الکترود مقابل استفاده شده است .ساختارهای سلول خورشیدی هیبریدی حساس به رنگ، در مقایسه با سلول‌صهای سیلیکونی بسیار ارزان‌صقیمت هستند و نیازی به فرآیندهای پیچیده ساخت ندارند .لیکن عیب عمده این ساختارها بازده بسیار کم آن‌صها می‌صباشد .جهت به‌صدست آوردن معیاری برای محاسبه بازده، مدل‌صسازی الکتریکی این ساختارها انجام گرفته و بر اساس آن عوامل مؤثر بر بازده شناسایی شده است .مهم‌صترین علت پایین بودن بازده این سلول‌صها نرخ بالای باز-ترکیب الکترون و حفره‌صهای تولید شده بر اثر تابش نور-خورشید می‌صباشد، به همین دلیل به جای نانوذرات دی‌صاکسید تیتانیوم از نانومفتول‌صهای اکسیدصروی استفاده شده است، که با فراهم آوردن مسیر مستقیم برای حرکت الکترون مانع از بازصترکیب می‌صشود .لیکن به‌صدلیل پایین بودن میزان خلل و فرج سطحی نانومفتول‌صها در مقایسه با نانوصذرات، نانوصذرات فلزی نیز به داخل آند تزریق شده‌صاند که با پراش نور، احتمال برخورد آن با مولکول‌صهای جاذب یا همان رنگدانه‌صها را افزایش می‌صدهند و از این جهت باعث بهبود راندمان این سلول-ها می‌صشوند .ساختار پیشنهادی را با نرم افزار ‮‭MATLAB‬شبیه‌صسازی شده و بر مبنای نتایج حاصله بازده محاسبه شده است که حدود ‮‭۳‬ بهبود بازده نسبت به ساختار اولیه نشان می‌صدهد .به‌صطورکلی در فصل اول این پایان‌صنامه ضمن بیان مقدمه‌صای کلی در مورد نیاز رو به رشد بشر به انرژی و الزام فراهم آوردن منبع انرژی پاک، به معرفی انرژی خورشید و مقادیر آن در نقاط مختلف سطح زمین همچنین انواع سلول‌صهای خورشیدی پرداخته می‌صشود و در انتها به بررسی منابع و مراجع و کارهای صورت‌صگرفته قبلی در این زمینه پرداخته می‌صشود .فصل دوم به معرفی کامل ساختار و روابط حاکم بر آن اختصاص دارد که با توجه به هدف پایان‌صنامه، تغییرات مورد نیاز در آن اعمال شده و تغییرات متناظر در روابط حاکم لحاظ می-شود .همچنین روند حل معادلات و تحلیل ریاضی ساختار بررسی می‌صشود .ساختارهای مورد بحث با نرم‌صافزار متلب شبیه‌صسازی شده‌صاند که در فصل سوم نتایج این شبیه‌صسازی‌صها نشان داده شده و نمودار-های مربوطه رسم شده است به علاوه مقادیر ثابت مورد استفاده در جداولی دسته‌صبندی شده‌صاند .در انتهای این فصل نتیجه‌صگیری انجام شده و پیشنهاداتی جهت ادامه کار ارائه شده‌صاست .

Text of Note

The World's population growth and their growing need for energy on the other hand shortage, environment pollution and long time needfor regeneration of the fossil fuels has persuaded scientists to look for some renewable and clean energy sources with less effect on the environment.One of the most famous of these sources is the solar radiation. We know that Dye-sensitized TiO2 molecules absorb this radiation and produce electron and hole pairs directly or indirectly they produce hydrogen and act as a fuel.In this research Dye-sensitized TiO2 nanoparticles are used to collect solar radiation and produce electron-hole pairs and conjugated polymers are used as hole carrier transporter.Despite silicon solar cells, dye-sensitized ones are cheep and do not need difficult production procedures, so they are good condsidates for replacing them.But the only difficulty with these kinds of solar cells is their low energy convertion efficiency.In order to have a measure of the efficiency, in this project electrical modeling of dye-sensitized solar cells has done based on which essential parameters effecting efficiency are recognized.The main major effecting parameter is the recombination rate of the electrons and holes.In order to handle this problem, instead of TiO2 nanoparticle ZnO nanowires are used.These structures provide an straight pass way for electrons along the cell and reduce the recombination rate.But the main problem is the low surface area of nanowires compared to the nanoparticles, so metal nanoparticles are added to the anode which scatter the solar radiation in the cell and enhance electron generation.This structure's efficiency has been enhanced up to about 3 to the earlier SC structure.

پورخورشیدی،سارا

عباسیان،کریم، استادراهنما

رستمی،علی، استادراهنما

گل محمدی،سعید، استادمشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی