ساخت و بهينه سازي سلول خورشيدي بيوهيبريدي بر پايه فتوسيستم۱ به عنوان لايه فعال

كارشناسي ارشد

با نگاه به پديده¬ي شگفت¬انگيز فتوسنتز و كاوش در اعماق آن، به مجموعه¬ي پروتئيني فتوسيستم1، موجود در گياهان و جلبك¬ها و برخي سيانوباكتري¬ها برخورد مي¬كنيم كه به عنوان يك فتوديود طبيعي با بازده كوانتومي داخلي نزديك به واحد، قابليت جذب فوتون و توليد حامل¬هاي بار به منظور توليد هيدروكربن¬ها را دارد. عملكرد فوق¬العاده فتوسيستم1 در كنار ساير اُرگان¬هاي فتوسنتز كننده، محققين در زمينه¬ي انرژي¬هاي پاك به ويژه سلول¬هاي خورشيدي را بر آن داشت تا توجه خود را به اين كمپلكس پروتئيني معطوف كنند. در كشور ما نيز از سال 1392 تحقيقات روي اين پروتئين صورت گرفت و در حال حاضر به دنبال بهينه¬سازي سلول¬هاي خورشيدي بر پايه¬ي فتوسيستم1 مي¬باشيم كه رساله¬ي حاضر شرح حال اين پژوهش مي¬باشد. در نخستين مرحله، استخراج پروتئين به صورت مطلوب را پيش رو داشتيم. استفاده از روش خالص سازي كروماتوگرافي و دياليز همچون پژوهش¬هاي قبلي در دستور كار قرار گرفت. پس از استخراج پروتئين فتوسيستم1 با غلظت مناسب نوبت به لايه نشاني آن روي الكترود شفاف اُكسيد اينديم-قلع مي-رسيد. از بستر آمينو اسيدي تايروزين براي ناهموار كردن سطح ، به منظور افزايش سطح مقطع برخورد پروتئين با بستر تايروزين و حفظ رطوبت لايه¬ي پروتئيني بهره برديم. در ادامه از يك لايه¬ي واسط بين لايه¬ي پروتئيني و الكترود فلزي (كاتد طلا)، شامل اُكسيد گرافن كه با پروتئين سرم آلبومين گاوي احيا شده است، استفاده كرديم. در واقع با بهره¬گيري از اين لايه نسبت به پروژه¬ي قبلي توانستيم ميزان چگالي جريان الكتريكي را از 47/3- به 74/5- ميلي¬آمپر بر سانتي¬متر مربع افزايش دهيم كه باعث افزايش در بازدهي اين نوع سلول خورشيدي از 517/0 به 761/0 درصد گرديد.

191511

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر رسول اژئيان

حالت جامد

دكتر مهدي اسماعيل زاده - دكتر غلامحسين رياضي