عنوان
بهبود پايداري سلول‌هاي خورشيدي پروسكايتي با استفاده از لايه‌هاي جاذب UV شفاف معدني
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
سلول‌هاي خورشيدي پروسكايت حاوي هاليدهاي آلي فلزي به كارايي تبديل انرژي بالايي تا 25.8٪ دست يافته‌اند، اما از نظر پايداري بلندمدت در برابر عوامل محيطي مانند تابش ماوراء بنفش و رطوبت محيط دچار مشكلاتي هستند. در اين مقاله، دو پوشش شفاف چندمنظوره مختلف حاوي AZO و ZnO به‌عنوان جاذب‌هاي پرتو UV در جلوي سلول‌هاي خورشيدي پروسكايت (PSCs) به كار گرفته شده است. اين استراتژي به منظور بهبود پايداري بلندمدت PSCها در برابر تابش UV طراحي شده است. علاوه بر اين، پوشش‌هاي ارائه‌شده داراي دو نقش اضافي ديگر شامل خودتميزكنندگي و مقاومت بالا در برابر سايش هستند. در اين راستا، پوشش AZO نسبت به پوشش ZnO مقاومت بيشتري در برابر سايش نشان داد. خواص خودتميزكنندگي فوتوكاتاليستي اين پوشش‌هاي تهيه‌شده آن‌ها را در برابر آلاينده‌هاي محيطي پايدار مي‌سازد. علاوه بر اين، ويژگي‌هاي مكانيكي مناسب مانند سختي بالا و ضريب اصطكاك پايين كه منجر به مقاومت بالا در برابر سايش مي‌شود، از ديگر خصوصيات اين پوشش‌ها است.
مطالعات پايداري تحت تابش ماوراء بنفش نشان داد كه هنگامي كه اين سلول‌ها در معرض تابش ماوراء بنفش با شدت معادل نور خورشيد و در زاويه عمود قرار مي‌گيرند، سلول‌هاي مرجع پس از تقريباً 40 روز به كارايي صفر رسيدند. با اين حال، سلول‌هاي خورشيدي مبتني بر ZnO و AZO پس از حدود 240 و 365 روز تحت تابش عمود نور خورشيد ماوراء بنفش به كارايي صفر رسيدند. اين مدت زمان تحت شرايط واقعي به‌طور قابل توجهي بيشتر خواهد بود، زيرا خورشيد تنها براي تعداد محدودي از ساعت‌ها در روز به‌طور عمود مي‌تابد.
از آنجايي كه AZO داراي انتقال نور بالاتري در ناحيه مرئي نسبت به ZnO است، سلول‌هاي پروسكايت با لايه‌هاي حفاظتي AZO كارايي بالاتري نسبت به سلول‌هاي پروسكايت با لايه‌هاي ZnO دارند. شايان ذكر است كه ويژگي‌هاي ذكر شده اين پوشش‌ها را براي استفاده به عنوان شيشه محافظ در تمام انواع سلول‌هاي خورشيدي مناسب مي‌سازد.
شماره ركورد
232328
دانشگاه
دانشگاه اصفهان
استاد مشاور
دكتر ايرج محمدپور بلترك , دكتر رضا كشاورزي
رشته تحصيلي
شيمي - معدني
استاد راهنما
دكتر ولي‌اله ميرخاني , دكتر مجيد مقدم , دكتر شهرام تنگستاني‌نژاد