13449

13449

سنتز و بررسي خواصنانو ذرات كادميم تلوريد با هدف كاربرد در سلول خورشيدي

كارشناسي ارشد

مواد - سراميك

تيرماه 1393

تيرماه 1393

دكتر علي بيت اللهي - دكتر نيما تقوي نيا

چكيده اين پژوهش به منظور ساخت و مشخصه¬يابي سلول¬هاي خورشيدي مبتني بر لايه كادميم تلوريد (CdTe) انجام گرفت. در حال حاضر سلول¬هاي خورشيدي لايه نازك از نقطه نظر بازده و پايداري مطلوب بسيار مورد توجه قرار گرفته¬اند. يكي از بهترين ايده¬ها در اين فناوري استفاده از جوهر يا سل پايدار نانو ذرات در پوشش¬دهي لايه است. به همين منظور ساخت نانو ذرات CdTe (كوانتم دات) با توزيع يكنواخت اندازه ذراتnm 3 در فاز آبي به روش تزريق در محيط انجام گرفت و تاثير پارامتر¬هاي مختلف بر روي رشد اندازه ذرات بررسي شد. سپس لايه نشاني اين ماده به روش اسپري با فرايند لايه به لايه در چند مرحله صورت گرفت كه يك روش موثر براي افزايش بازده و جلوگيري از اتصال كوتاه در سلول-هاي خورشيدي CdTe است. در هر مرحله عمليات شيميايي CdCl2 و عمليات حرارتي به منظور اصلاح كيفيت سطح و كاهش ميزان حفرات و نقص در لايه انجام گرفت. همچنين اثر تعويض ليگاند¬هاي سطحي با بوتيل آمين و انتقال نانو ذرات CdTe به فاز آلي مورد بررسي قرار گرفت. در اين تحقيق نانو ذرات اكسيد روي (ZnO) به دليل قابليت تحرك زياد الكترون، رشد آسان با مورفولوژي دلخواه، به عنوان لايه بافر به روش سنتز ساده سل- ژل تهيه شد با اين روش سايز ذراتnm 10 و گاف انرژي حدوداً eV 4/3 بدست آمد و نانو ذرات اكسيد روي در حلال كلروفرم و 2-پروپانول پخش شدند. نتايج مورد بررسي از آناليز¬هاي انجام گرفته نشان داد كه نانو ذرات بدست آمده بلورينگي قابل توجهي جهت كاربرد در سلول خورشيدي دارند. در نهايت سلول خورشيدي با ساختار (كربن) FTO/CdTe/ZnO/Cو معكوس آن ساخته شد و عملكرد سلول مورد بررسي قرار گرفت كه براي نخستين بار ساخت سلول خورشيدي با لايه جاذب CdTe به روش تهيه¬ي اين نانو ذرات در محيط آّبي بابازده 03/0 و جريان 4/0 ميلي آمپر بر سانتي متر مربع و ولتاژ 270 ميلي ولت بدست آمد. واژه‌هاي كليدي:سلول خورشيدي، كادميم تلوريد، سنتز، بلورينگي ، سل پايدار