19948

۱۹۹۴۸

توليد نانو ذرات تركيبي با ميكرو پلاسما جهت كاربرد در سلول‌هاي خورشيدي

دكتري

فيزيك - اتمي

۹۲-۹۷

۱۳۹۷/۰۷/۱۰

دكتر اسماعيل اسلامي

فيزيك

اين پايان نامه به مطالعه و چگونگي توليد نانو مواد نيمه هادي با استفاده از ميكروپلاسما در فشار اتمسفر كه كاربردهاي فراواني درصنعت به ويژه در طراحي سلول‌هاي خورشيدي دارد، مي‌پردازد. در مرحله اول ميكروپلاسمايي در فشار اتمسفر با منبع DC در يك پيكربندي سيستم الكتروشيميايي طراحي شد و سپس، نانو ذرات فلزي مثل نقره و مس، نانولوله اكسيد تيتانيوم و نانو كامپوزيت توليد شده مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه با تغيير پارامترهاي اصلي پلاسما مانند جريان تخليه الكتريكي، شارش گاز و شرايط محيطي، امكان كنترل شكل و اندازه نانومواد وجود دارد. روش الكتروشيميايي بر پايه ميكروپلاسما در مقايسه با روش‌هاي ديگر نظير تكنيك الكتروشيميايي سنتي مي‌تواند علاوه بر دقت بهتر در شكل و ساختار نانو مواد باعث تسريع در فرآيندهاي درگير در ساخت نانومواد از جمله نانولوله‌هاي اكسيد فلز تيتانيوم ‌شود. علاوه بر اين در بخش ساخت نانو كامپوزيت‌هاي اكسيد تيتانيوم و نقره با استفاده از روش ميكروپلاسما، تاثير نانو ذرات نقره بر روي ساختار و عملكرد فوتو آند‌هاي ساخته شده با اين نانو كامپوزيت‌ها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان ‌مي‌دهد كه اضافه كردن نانو ذرات نقره به فوتو آندهاي اكسيد تيتانيوم به طور قابل ملاحظه‌اي باعث اصلاح عملكرد و افزايش راندمان سلول‌هاي خورشيدي حساس به رنگدانه مي‌شود. بخش آخر پايان نامه به ساخت نانو ذرات بلوري سيليكوني با استفاده از ميكروپلاسما در فشار اتمسفر با منبع RF مي‌پردازد. با توجه به كنترل پذيري بهتر منبع پلاسمايي RF نتايج نشان مي‌دهد كه توليد نانو ذرات سيليكوني به صورت بلوري تنها در نرخ شارش‌هاي بالاي گاز ورودي كه منجر به شارش و پخش بيشتر پلاسماي آرگون مي‌شود، امكان پذير است. در شارش‌هاي پايين، تخليه پلاسمايي به صورت فيلماني رخ مي‌دهد كه نتيجه آن گرم شدن ذرات به صورت موضعي و توليد نانو ذرات به صورت آمورف است.

1397/10/25

The generation of some combined nanomaterial with microplasma for application in solar cells.

1/15/2019 12:00:00 AM

In this thesis, we proposed a new and simple procedure to prepare nanomaterials for using in the dye sensitized solar cells. In this method, some nanomaterials were successfully fabricated using a microplasma-assisted electrochemical. The use of the microplasma in the synthesis of them in comparison with other methods accelerates the processes involved in the synthesis. Compared with the conventional hydrothermal, wet chemical, or laser irradiation technique, approaches based on microplasma are found to be simple because of the limited number of processing steps that do not require specific expertise. Furthermore, microplasma-based processes do not involve the long consumption time and the use of reducing and/or capping agents, simplifying further nanoparticle functionalization or surface treatments.