فهرست

بهبود عملکرد سلول¬های خورشیدی حساس¬شده با نقاط کوانتومی با حساس¬کردن الکترود¬های TiO2 با دو نوع نقطه کوانتومی PbS و CdS

نشریه: سال دوم-شماره2-تابستان 1394 - مقاله 5   صفحات :  87 تا 96



کد مقاله:
nm-106

مولفین:
فاطمه فاطمه دوست حسینی: دانشگاه یزد - دانشکده فیزیک
عباس بهجت


چکیده مقاله:

استفاده از نیمرسانا¬های با گاف نواری باریک مانند سولفید سرب PbS می¬تواند محدوده جذب نور را در سلول¬های خورشیدی حساس¬شده با نقاط کوانتومی به سمت ناحیه فروسرخ نزدیک توسعه دهد، که از این طریق می¬توان فوتوجریان تولید شده در سلول را افزایش داد. از طرف دیگر کاربرد PbS به ¬عنوان حساس¬کننده در این نوع سلول¬ها موجب مشکلات ناپایداری و بازترکیب بالا می¬شود. با ساخت و مشخصه¬یابی سلول¬های حساس¬شده با نقاط کوانتومی PbS طی تعداد سیکل-های متفاوت مشاهده شد که سلول¬های ساخته شده دارای چگالی جریان اتصال کوتاه Jsc و ولتاژ مدار باز Voc بسیار پایینی هستند. لذا اثر ترتیب کاربرد دو نوع نقطه کوانتومی سولفید سرب PbS و سولفید کادمیوم CdS در فوتوآند سلول به¬صورت FTO/TiO2/PbS/CdS و FTO/TiO2/CdS/PbS بررسی شد. بدین منظور یک لایه CdS به روش واکنش و جذب لایه یونی متوالی SILAR روی نقاط کوانتومی PbS رسوب¬گذاری شد. نتایج نشان می¬دهد این لایه به-عنوان لایه محافظ عمل می¬کند و تا حدی مشکلات ناپایداری و بازترکیب را مرتفع می¬کند. بعلاوه افزایش قابل توجه چگالی جریان اتصال کوتاه تا میزان mA/cm2 24/8 نیز برای سلول¬های خورشیدی ساخته ¬شده هیبریدی حساس¬شده با دو نوع نقطه کوانتومی PbS/CdS در مقایسه با سلول¬های حساس¬شده با تنها یک نوع نقطه کوانتومی PbS حدود mA/cm2 64/2 به¬دست آمد. در هر دو سلول از الکترولیت پلی¬سولفید استفاده شد. بازده سلول خورشیدی حساس¬شده هیبریدی تحت شرایط 1sunAM 1.5 G, 100 mA/cm2 به مقدار 25/1 رسید. این بازده بیش از بازده سلول¬های خورشیدی حساس-شده با یک نوع نقطه کوانتومی است.


Article's English abstract:

In this work, quantum dots of different materials were used to fabricate the sensitized solar cells. The successive ionic layer adsorption and reaction SILAR method was used to synthesise CdS and PbS QD´s. By changing the percentages of the material or changes in the number of layers the performance of individual cells was compared. Moreover, solar cells by combination of these cells so-called co-sensitized solar cells were fabricated and characterized. The use of narrow band gap semiconductors such as PbS may expand the light absorption range to the near-infrared region in quantum-dot-sensitized solar cells QDSCs, increasing the generated photocurrent. However, the use of PbS as a sensitizer in QDSCs causes some problems of stability and high recombination. Here, it is shown that the direct growth of a CdS layer on previously deposited PbS minimizes these problems. An increase in short-circuit current density up to 8.24 mA/cm2and the higher efficiency of 1.25 for the hybrid PbS/CdS QDSCs were obtained, compared to that of PbS QDSCs, using polysulfide electrolyte in both cells.


کلید واژگان:
سلول¬های خورشیدی حساس¬شده با نقاط کوانتومی، نانوذرات دی¬اکسید تیتانیوم، نقاط کوانتومی

منابع:


فایل مقاله
تعداد بازدید: 578
تعداد دریافت فایل مقاله : 18



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک