14517

14517

بررسي و ساخت سلول خورشيدي رنگدانهاي انعطافپذير

كارشناسي ارشد

حالت جامد

فروردين ماه 1394

فروردين ماه 1394

دكتر محمدرضا زماني ميميان

فيزيك

چكيده سلول¬هاي خورشيدي رنگدانه¬اي جزء نسل سوم از سلول¬هاي خورشيدي به شمار مي¬روند و مانند هر سيستم فوتوولتائيكي توانايي تبديل انرژي فوتون¬ها به انرژي الكتريكي را دارند. اين سلول¬ها عمدتا به دليل هزينه¬ي پايين مواد اوليه و سهولت رو¬ش¬هاي ساختشان توجه روزافزوني را در دو دهه¬ي اخير به خود جلب كرده¬اند، حال آنكه يكي از بخش¬هاي اصلي اين سلول¬ها يعني زيرلايه¬هاي شيشه¬اي پوشانده شده با اكسيدِ رساناي شفاف، سنگين و شكننده بوده و بخش هزينه¬بر سلول به حساب مي¬آيند، از اينرو تعويض اين زيرلايه¬ها با زيرلايه¬هايانعطاف¬پذير و سبكتري همچون زيرلايه¬هاي فلزي و پليمري در امر تجاري¬سازي و توليد انبوهِ اين دسته از سلول¬ها نقش مهمي ايفا خواهد كرد، چراكهانعطاف¬پذيري سلول، فرآيند حمل و نقل و راه اندازي آن را سهولت مي¬بخشد. همچنين بكارگيري زيرلايه¬هاي فلزي و پليمري، امكان مجهزسازي ساختارها و وسايل انعطاف¬پذيري مانند گجت¬ها، لباس ها و ... را به تكنولوژي سلول¬هاي خورشيدي رنگدانه¬اي فراهم مي¬كند و به دليل كاهش هزينه¬ها توليد انرژي را نيز مقرون به صرفه خواهد كرد. در اين پژوهش كه در سه بخش اصلي انجام شده است، زيرلايه¬هاي شيشه اي با ورقه¬ياستيلضدزنگ نوع 304 به عنوان زيرلايه¬ي بخش آندي سلول جايگزين شده¬اند،كه علاوه بر كاهش زياد هزينه¬ها، انعطاف-پذير بوده و رسانايي بسيار بالا و مقاومت مكانيكي زيادي دارد. سپس، بكمك روش شيميايي خوردگي سعي بر تغيير پارامترهاي فوتوولتائيك سيستم شده است. در قسمت بعديكه با هدف انعطاف¬پذير كردن كل سلول صورت پذيرفته است، زيرلايه¬ي انعطاف¬پذير پليمري رسانا شده¬ي (ITO-PET) به عنوان زيرلايه¬ي بخش كاتدي سلول جايگزين شيشه¬هاي پوشانده شده با اكسيد رساناي شفاف شده¬اند و در انتها نيز خاصيت انعطاف¬پذيري سيستم مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج به دست آمده از آناليزهاي اپتيكي و مشخصه¬يابي فوتوولتاييكي سلول¬هاي ساخته شده گواه پتانسيل بالاي اين سلول¬هاي رنگدانه¬اي انعطاف¬پذير به عنوان جاي¬گزيني مناسب به جاي سلول¬هاي خورشيدي رنگدانه¬اي مرسوم است. واژه‌هاي كليدي:سيستم¬هاي فوتوولتائيك، سلول¬هاي خورشيدي رنگدانه¬اي، زيرلايه¬ي استيل ضد¬زنگ نوع 304، زيرلايه¬ي پليمري ITO-PET.