8147

بررسي روش هاي افزايش بازدهي نيمه هادي ها در كاربردهاي زيست محيطي، توليد و تبديل انرژي

1397

دكتر حسين بنا متجدد امروز

نانومواد نيمه هادي با توجه به ويژگيهاي منح صر به فرد خود، پتان سيل بااليي به جهت كاربرد در حوزه هاي مختلف ازجمله توليد، تبديل انرژي و همچين رفع آلودگي هاي زيستت محيطي دارند در حوزه توليد انرژي مي توان به ا ستفاده از اين د سته از مواد در توليد هيدروژن ا شاره كرد كه با فرآيند فوتوكاتالي ستي از انرژي خور شيد براي توليد اين گاز ا ستفاده مي شود . درهمين زمينه مي توان ا ستفاده از نيمه هادي ها در سلول هاي خور شيدي نيز نام برد كه به منظور تبديل انرژي نوراني به جريان الكتريكي ا ستفاده مي شود در زمينه رفع آالينده هاي زيست محيطي نيز اين مواد كاربرد داشته كه مي توان به استفاده از آنها براي حذف آالينده هاي رنگي به كمك انرژي نوراني اشتتاره كرد. به طور كلي در تمامي اين فرآيند ها در ابتدا با كمك عامل محركي مانند نور( انرژي نوراني )الكترون هاي نيمه هادي از باند ظرفيت به باند هدايت منتقل شده و در ادامه اين دوحامل بار الكتريكي وظيفه توليد، تبديل و يا حذف آالينده ها را برعهده مي گيرند. در اين بين چندين عامل به عنوان كاهنده كارايي عملكرد نيمه هادي ها مطرح استت. باتوجه به امكان تركيب مجدد الكترون و حفره توليد شده كه خا صيت ذاتي برخي از نيمه هادي ها مانند CdS ا ست، به كارگيري روش هايي براي كاهش اين امكان مد نظر مي با شد. افزايش سطح خارجي نيمه هادي و نيز ا ستفاده از حمايت كننده ها از جمله اين راهكارهاست . كوچكتركردن اندازه ذرات و استفاده از ذرات متخلخل از جمله راه هاي كاهش امكان تركيب مجدد اين حامل هاي بار مي با شد. از سوي ديگر كاهش اندازه ذرات سبب افزايش گاف انرژي نيمه هادي شده كه اين مسئله خود عامل ديگري براي افت كارايي آن است. به منظور رفع اين مشكل نيز مي توان از دوپ كردن نيمه هادي با عناصتر ديگر مانند منگنز استتفاده كرد. ازراهكارهاي ديگر كاهش امكان مجدد الكترون و حفره استفاده از عناصر با ارزشي مانند پالتين مي باشدكه به عنوان حبس كننده( به دام اندازنده ) الكترون به كار مي رود .دراين تحقيق راهكارهاي مختلف افزايش كارايي نيمه هادي ها به منظور كاربرد در توليد، تبديل انرژي و نيزرفع آلودگي هاي زيست محيطي مورد بررسي قرارگرفته و سعي مي شود در هركدام مكانيزم عملكرد بيان و بحث شود.

1/26/2019 12:00:00 AM

70362

1399/12/04

Investigation of methods to increase the efficiency of semiconductors in environmental applications, production and conversion of energy

نيمه هادي، نانوفتوكاتاليستها، تخريب آاليندههاي زيست محيطي، توليد و تبديل انرژي

Semiconductors, nano-photocatalysts, degradation of environmental pollutants, energy production and conversion