لايه¬نشاني لايه دوتايي نانوساختارهاي اكسيدروي آلاييده با گاليوم و اينديوم بر روي زيرلايه ITO به روش سل- ژل و بررسي خواص ساختاري، الكتريكي و اپتيكي جهت استفاده در سلول¬هاي خورشيدي رنگدانه¬اي

دانشگاه ولي عصر(عج) رفسنجان

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، نيمه هادي¬هاي اكسيد رساناي شفاف بر پايه اكسيدروي و اكسيدروي آلاييده با گاليوم و اينديوم مورد بررسي قرار گرفتند. با استفاده از روش سل- ژل محلول¬هاي 1/0 مولار اكسيدروي خالص (ZnO)، اكسيدروي آلاييده با گاليوم (GZO) و اكسيدروي آلاييده با اينديوم (IZO) آماده شدند و با استفاده از تكنيك لايه¬نشاني چرخشي روي زيرلايه-هاي شيشه¬اي لايه¬نشاني شدند و با بررسي خواص ساختاري، الكتريكي و اپتيكي بهينه¬سازي شدند و به¬عنوان كاربردي از اين لايه¬هاي نازك، نمونه¬هايي با بهترين عملكرد روي زيرلايه¬هاي ITO لايه نشاني شدند و در سلول¬هاي خورشيدي رنگدانه¬اي استفاده شدند. در ادامه لايه¬هاي نازك دوتايي GZO/IZO روي زيرلايه¬هاي شيشه¬اي لايه¬نشاني شدند و خواص آنها مورد بررسي قرار گرفت و به¬عنوان كاربردي از اين لايه¬هاي نازك دوتايي، لايه¬دوتايي بهينه و با بهترين عملكرد در يك سلول خورشيدي رنگدانه¬اي استفاده شد. طبق نتايج بدست آمده از تصاوير SEM همه لايه-هاي نازك بهينه شده داراي كيفيت مطلوب و نانوذرات كروي شكل هستند. تمامي نمونه¬ها از شفافيت بالاي 90 درصد در طول موج¬هاي بين 400-800 نانومتر برخوردار بودند. گاف انرژي تمامي نمونه¬هاي آلاييده شده نسبت به اكسيدروي خالص افزايش يافته بودند. نتايج حاصل از رسانندگي الكتريكي نيز نشان دهنده افزايش رسانايي نمونه¬هاي بهينه آلاييده شده نسبت به اكسيدروي خالص بود. الگوي پراش پرتو ايكس نمونه¬هاي بهينه شده نيز نشان داد كه همه نمونه¬ها مطابق با ساختار اكسيدروي خالص، داراي ساختار شش وجهي ورتزايت هستند و ناخالصي¬هاي گاليوم و اينديوم به درستي جاي اتم¬هاي روي را اشغال كرده¬اند. با استفاده از منحني جريان- ولتاژ سلول خورشيدي اين نمونه¬ها، تمامي مشخصه¬هاي فوتوولتائيكي سلول¬هاي خورشيدي بدست آورده شد كه نشان دهنده بهبود و افزايش كارايي نمونه¬هاي بهينه شده نسبت به اكسيدروي خالص بود. بنابراين نتايج نشان دادند كه نمونه¬هاي بهينه شده و با بهترين عملكرد فيلم¬هاي نازك 0.5%GZO و 0.5%IZO و همچنين نمونه دولايه¬اي 0.5%GZO/0.5%IZO بودند.

51494

دانشگاه وليعصر رفسنجان

محمد ثابت

فيزيك گرايش نانو فيزيك

مهدي احمدي