13611

13611

ساخت سلول هاي بيوفوتوولتائيك حالت جامد و الكتروليتي حاوي پروتئين فتوسيستم 1

كارشناسي ارشد

فيزيك - حالت جامد

دي 1393

دي 1393

دكتر رسول اژئيان

دكتر غلامحسين رياضي

چكيده فراواني پروتئين فتوسيستم 1 و امكان استخراج انبوه و خالص سازي آن، باتوجه به ساختار بي نقص دهنده گيرنده ي اين فوتوديود طبيعي، ايده ي ساخت سلول هاي بيوفوتوولتائيك را ايجاد كرده است. اين كمپلكس پروتئين با بازدهي كوانتومي نزديك به يك، كانديداي بسيار مناسبي جهت دريافت انرژي فوتونهاي نور خورشيد، توليد اكسايتون و انتقال حاملين بار مي باشد. بدين ترتيب، در اين تحقيق كمپلكس پروتئين فتوسيستم 1 را از برگ گياه اسفناج استخراج نموده و آن را به عنوان ماده ي فعال در ساختار سلول هاي بيوفوتوولتائيك حالت جامد و الكتروليتي به كارگرفته ايم. در آزمايش هاي انجام شده، دو روش جداسازي پروتئين از غشا توسط دترجنت و يا با اعمال فراصوت مورد بررسي قرار گرفته اند. تاثير پارامترهاي مختلفي همچون روشهاي متفاوت استخراج پروتئين، نحوه ي لايه نشاني آن، نوع بستر پروتئين و ضخامت لايه ي پروتئين در عملكرد سلول هاي ساخته شده در اين تحقيق مورد توجه بوده است و رفتار منحني هاي ولتاژ جريان سلول هاي ساخته شده به صورت تحليلي مورد مطالعه قرار گرفته است. ساخت سلول هاي بيوفوتوولتائيك حالت جامد با لايه ي پروتئين فتوسيستم 1 نشانده شده بر روي تيتانيا و FTO كه در آن از پنتاسن 1 به عنوان حامل حفره استفاده شده است، با ماكسيمم بازدهي 0.042 درصد، اقدام نوآورانه اي است كه براي اولين بار در جهان صورت مي گيرد. در اين تحقيق، سلول هاي الكتروليتي نيز براي اولين بار در ايران با اين پروتئين و با الكتروليت يديد/تري يديد ساخته شده است و داراي ماكسيمم بازدهي 0.22 درصد بوده كه نتيجه اي بسيار قابل توجه مي باشد. كلمات كليدي: سلول بيوفوتوولتائيك حالت جامد، سلول بيوفوتوولتائيك الكتروليتي، پروتئين فتوسيستم 1