ساخت سلول‌های خورشیدی نانوساختار شبه یک بعدی
به گزارش معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، مجری طرح پژوهشی ساخت و بررسی سلول‌های خورشیدی نانوساختار با ساختارهای محدودشده شبه یک بعدی گفت: در این طرح برای اولین بار ساخت سلول‌های خورشیدی نسل جدید با استفاده از ساختارهای منحصر به فرد شبه یک بعدی پیشنهاد شد.
نانوساختارهای دی اکسید تیتانیوم به صورت ستون‌هایی روی الکترودهای سلول خورشیدی ایجاد می‌شوند تا این ساختارها بتوانند دارای ترابردالکترونی بهتری نسبت به سلول های متعارف باشند.
یاسر عبدی در مورد اهمیت اجرای این طرح افزود: استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست از جمله دغدغه‌های امروز وزارت نیرو به حساب می آید؛ در این راستا گروه های متعددی در ایران دست به کار تولید سلول‌های خورشیدی شده اند و در بین این سلول‌های خوشیدی، سلول‌های نسل جدید از اهمیت بالایی برخوردار هستند.
وی تصریح کرد: به دلیل ارزان و در دسترس بودن مواد مورد استفاده و اینکه انتظار می رود آینده سلول‌های خورشیدی بر این مبنا باشد، در نظر داریم با پیشنهاد ساختار جدید به بهبود عملکرد این نوع سلول‌ها کمک کنیم.
عبدی با اشاره به اینکه هدف این طرح بررسی بهبود ترابرد الکترون در این ساختارها است، گفت: ترابردالکترون‌ها در سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای، از طریق فرآیند پخش در یک اکسید نیم رسانای نانوساختارِ مزومتخلخل صورت می‌گیرد. باز ترکیب الکترون‌ها با یون‌های موجود در الکترولیت، منجر به طول پخش و بهرۀ گردآوری محدود الکترون‌ها می‌شود.
بهرۀ گردآوری یکی از کمیت‌های اساسی در توصیف عملکرد سلول‌های خورشیدی است و به طور مستقیم با جریان مدار کوتاه سلول در ارتباط است.
وی اندازه‌گیری‌های مرتبط با پارامترهای ترابردالکترونی در سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای را در دو دسته کلی طبقه بندی کرد و افزود: روش‌های مبتنی بر اندازه‌گیری در حالت پایدار و روش‌های مبتنی بر اندازه‌گیری پاسخ‌های سلول به اختلال‌های گذرا در این دو دسته جا دارند؛ نتایج حاصل از این دو دسته در اغلب موارد متفاوت و متناقض است. این تفاوت‌ها در مورد طول پخش و بهرۀ گردآوری الکترون‌ها نمود بیشتری دارد.
به گفته عبدی بر اساس گزارش‌های تجربی و نظری، اختلاف در نتایج بین این دو دسته از آنجایی ناشی می‌شود که رابطه صریحی برای بهرۀ گردآوری الکترون‌ها در سلول و نحوۀ وابستگی آن به کمیت‌هایی همچون طول پخش الکترون‌ها وجود ندارد؛ وجود چنین نقصی انگیزه اصلی ما برای ارایه مدلی به منظور فرمول‌بندی بهرۀ گردآوری الکترون‌ها شد.
وی خاطرنشان کرد: در این طرح با جایگزینی شبکه نانوذرات به هم پیوسته که به طور معمول در سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شوند با ستون‌هایی متشکل از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، به دنبال ایجاد زمینه‌ای برای ترابرد شبه یک بعدی الکترون هستیم.
