عنوان

استفاده از نانوساختارهاي كريستال فوتوني جهت بهبود بازده سلول هاي خورشيدي حساس شده با فتالوسيانين

شماره

پ۲۶۲۲۸

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

استفاده از نانوساختارهاي كريستال فوتوني جهت بهبود بازده سلول هاي خورشيدي حساس شده با فتالوسيانين

نام نخستين پديدآور

شيما شباني

نام ناشر، پخش کننده و غيره

مهندسی شیمی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۶۳ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

شیمی آلی

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۰/۰۶/۲۳

متن يادداشت

سلول¬هاي خورشيدي دستگاه¬هايي هستند كه انرژي خورشيدي را مستقيماً از طريق اثر فوتوولتائيك، يا به طور غير مستقيم، با تبديل انرژي خورشيدي به گرما يا انرژي شيميايي به برق تبديل مي¬كنند. بنابراین، سلول خورشيدي با استفاده از دستگاه فوتوولتائیک الكتروشيميايي حساس به رنگ روي نيمه¬هادي TiO2 ساخته شد. در این کار پژوهشی، بهبود کارایی سلول¬های خورشیدی حساس شده با رنگ، با استفاده از اوپال معکوس و رنگدانه¬های فتالوسیانین مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا پلی¬استایرن به عنوان قالب در اندازه مشخص و ساختار یکنواخت با روش امولسیون سنتز شد که اندازه و تعیین توزیع ذرات آن با استفاده از DLS بررسی شد. سپس رنگدانه¬های¬ فتالوسیانین که شامل H2TCPc، MnTCPc، FeTCPc، CoTCPc، NiTCPc، CuTCPc، ZnTCPc و ZnPc می¬باشند، تهیه شدند که ویژگی¬های جذب نوری آن¬ها توسط دستگاه UV-Vis اندازه¬گیری شد. همچنین، ساختار برخی فتالوسیانین¬ها توسط روش طیف¬سنجی FT-IR مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه پس از لایه¬نشانی پلی¬استایرن روی شیشه آند، لایه اوپال تشکیل گردید. سپس از TiO2 برای تشکیل لایه¬های کریستال فوتونی اوپال معکوس استفاده شد. ساختار لایه¬های تشکیل شده توسط آنالیز SEM مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد که لایه¬های تشکیل شده به صورت یکنواخت بودند. در نهایت پس از تشکیل سلول خورشیدی کارایی کریستال¬ فوتونی اوپال معکوس و رنگدانه¬های فتالوسیانین مورد بررسی قرار گرفت. بررسی¬های انجام شده نشان داد که سلول¬های خورشیدی با پایه اوپال¬ معکوس و حساس شده با فتالوسیانین¬ (H2TCPc-IO – MTCPc-IO – MPc-IO) نسبت به سلول¬های خورشیدی با پایه TiO2 ساده و حساس شده با فتالوسیانین¬ (H2TCPc – MTCPc – MPc) از کارایی بهتری برخوردار بودند. همچنین در میان فتالوسیانین¬های به کار رفته، اوپال معکوس تتراکربوکسی فتالوسیانین روی (ZnTCPc-IO) با راندمان 62/2% بهترین عملکرد را داشت. پس از آن، اوپال معکوس تتراکربوکسی فتالوسیانین نیکل (NiTCPc-IO) و اوپال معکوس تتراکربوکسی فتالوسیانین منگنز (MnTCPc-IO) به ترتیب با راندمان¬های 98/1% و 46/1% عملکرد بهتری را بعد از ZnTCPc-IO، نسبت به بقیه سلول¬های خورشیدی نشان دادند

متن يادداشت

Solar cells are devices that convert solar energy directly into electricity through photovoltaics, or indirectly by converting solar energy into heat or chemical energy. Therefore, the solar cell was fabricated on a TiO2 semiconductor using a color-sensitive electrochemical photovoltaic device. In this research, the efficiency of dye solar cells was studied by using inverse opal and phthalocyanine pigments. For this purpose, polystyrene was first synthesized as a template in a specified size and uniform structure by emulsion method, the size and distribution of its particles were investigated using DLS.Then phthalocyanine pigments including H2TCPc, MnTCPc, FeTCPc, CoTCPc, NiTCPc, CuTCPc, ZnTCPc and ZnPc were prepared and their light absorption properties were measured by UV-Vis. Also, the structure of some phthalocyanines was examined by FT-IR spectroscopy. Then, after the layering of polystyrene on the anode glass, an opal layer was formed. Then, TiO2 was used to form inverse opal photon crystal layers. The structure of the layers formed was examined by SEM. The results showed that the formed layers were uniform. Finally, after solar cell formation, the inverse opal photonic crystal efficiency and phthalocyanine pigments were investigated. The results showed that inverse opal-based solar cells sensitized to phthalocyanine (H2TCPc-IO – MTCPc-IO – MPc-IO) were more efficient than phthalocyanine-sensitized TiO2-based solar cells (H2TCPc – MTCPc – MPc). Also, among the phthalocyanins used, inverse opal of tetracarboxy phthalocyanine zinc (ZnTCPc-IO) with the efficiency of 2.62% had the best performance. after that, inverse opal of tetracarboxy phthalocyanine nickel (NiTCPc-IO) and inverse opal of tetracarboxy phthalocyanine manganese )MnTCPc-IO), Respectively, with 1.98% and 1.46% efficiencies showed better performance after ZnTCPc-IO than other solar cells.

عنوان گونه گون

Use of photonic crystal nanostructures to improve the efficiency of phthalocyanine-sensitized solar cells

عنصر شناسه اي

شباني،‏

ساير عناصر نام

‏‏شيما

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

قدري،

عنصر شناسه اي

‏تيموري،

ساير عناصر نام

‏‏رحيم

ساير عناصر نام

رضا

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏تبریز