مهسا نریمانی - کارشناسی ارشد مهندسی نانو فناوری دانشگاه تبریز
کریم عباسیان - هییت علمی دانشکده فناوری های نوین دانشگاه تبریز

انرژی ای که از طریق خورشید به زمین میرسد 10000 بار بیشتر از انرژی مورد نیاز انسان است اگر فقط 0.1 درصد از سطح زمین با مبدل های انرژی خورشیدی پوشیده شوند و تنها 10 درصد بازده داشته باشند برای تامین انرژی مورد نیاز بشر کافی است پس اهمیت سلول خورشیدی کاملا بارز است یکی از راهکارهای تامین انرژی که ما در این پژوهش بدان پرداخته ایم تکنولوژی سلول خورشیدی است این تکنولوژی که بر پایه تبدیل انرژی نورانی به انرژی الکتریکی بنا نهاده شده است دارای شاخه های گوناگون و دسته بندی های مختلف است که ما به نسل سوم از این سلول ها یعنی سلول خورشیدی رنگینه بر پایه نانو ذرات دی اکسید تیتانیم TiO2 با پل گرافنی که جایگزینی کم هزینه وخوش آتیه برای دستگاه های فتوولتاییک بر پایه سیلیکون میباشد خواهیم پرداخت باوجود بازده تبدیل نسبتا بالای انرژی خورشید سلول های خورشیدی رنگینه معمولی از مشکل حاصل از استفاده ی آنها از الکترولیت مایع حاوی یدید تری یدید اکساینده کاهنده که مشکلات جدی از قبیل خوردگی و نشت را دارا میباشد رنج میبرند برای پیدا کردن جایگزینی برای الکترولیت مایع مبتنی بر ید به صورت گسترده مطالعاتی انجام گرفته است در این پژوهش نشان میدهیم که نیمه هادی با شکاف انرژی مستقیم نوع p که تری یدید قلع سزیم CsSnI3 نام دارد میتواند به عنوان رسانای حفره به جای الکترولیت مایع استفاده شود از طرفی به عنوان یک نو آوری مواد دو بعدی گرافن خواص خوبی در علوم برق و مواد نشان داده است که در این پژوهش گرافن با به عنوان یک پل دوبعدی برای الکترود های نانو کریستالی سلول خورشیدی رنگینه معرفی کرده ایم که انتقال سریعتر الکترون و باز ترکیب کمتر با پراکندگی بالای نور از نتایج آن میباشد از نرم افزار شبیه سازی به نامwxAmps که نسخه ی جدیدی از نرم افزار معروف سلول خورشیدی به نام AMPS-1D است برای شبیه سازی رفتار و به دست آوردن ننایج خروجی سلول خورشیدی رنگینه بهره جسته ایم این نرم افزار که نرم افزاری یک بعدی است اثرات تونل زنی و تونل زنی چند پیوندی را نیز در شبیه سازی لحاظ میکند

سلول خورشیدی رنگینه- نانوذرات دی کسید تیتانیوم- تری یدید قلع سزیم CsSnI3- الکترولیت- گرافن