عنوان پایان‌نامه
ساخت و مشخصه یابی سلولهای خورشیدی هیبریدی بر پایه اکسید تیتانیوم و سیلیکون به منظور افزایش کارایی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه کاسپین شماره ثبت: K22;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71586
- تاریخ دفاع
- ۱۰ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- حمید قربانی شیراز
- استاد راهنما
- سید حامد موسوی, فاطمه راضی آستارایی
- چکیده
- چکیده تجهیزات اپتوالکترونیک نظیر سلول¬های خورشیدی سیلیکونی تاکنون بدلیل هزینه¬ی تمام¬شده¬ی بالا نتوانسته¬اند چندان گسترش یابند. توسعه¬ی این سلول¬ها که اساس آنها اتصالات p-n است، بدلیل هزینه¬ی بالای دوپ کردن ناخالصی¬ها (فرایند نفوذ یونی)، محدود بوده است. آنچه در این تحقیق ارائه می¬شود، استفاده از فرایند آندیزاسیون الکتروشیمیایی برای افزایش سطح و ایجاد بافت سطحی و سطح ضد انعکاس و تکنیک الکتروفورتیک برای تثبیت نانوذرات اکسید تیتانیوم بمنظور ایجاد اتصال مذکور است. با این رویکرد انتظار داریم، علاوه بر سهولت در فرایند ساخت، یک سلول خورشیدی کارا داشته باشیم. همچنین استفاده از لایه¬ی شفاف رسانای اکسید فلزی قلع-ایندیوم در سطح، توانسته میزان استخراج حامل را بطور قابل توجهی بهبود بخشد. علاوه براین، حذف اتصالات نقره که بعنوان خطوط انتقال حامل (Busbar) در سطح سلول¬های متداول بکارگرفته می¬شود، مساحت جذب نور را افزایش و بطور فزاینده‌ای هزینه¬های تمام شده را کاهش می¬دهد. علاوه براین، استفاده از سیلیکون متخلخل و خاصیت ضد انعکاسی آن در مجاورت اکسید تیتانیوم که بعنوان یک لایه¬ی ضد انعکاس بطور تجاری مورد استفاده است، سد محکمی در برابر بازتابش نور رسیده به سطح سلول خورشیدی، می باشد. با استفاده از تغییراتی که در یک سلول خورشیدی سیلیکونی رایج داده‌ایم سعی کرده‌ایم کارایی این نوع سلول‌ها را بهبود ببخشیم. دستیابی به فاکتور پر شوندگی 42% و جریان اتصال کوتاه 37 میلی آمپر بخوبی رفتار الکتریکی را توجیه کرد؛ همچنین ساختار فیزیکی نمونه¬ی ساخته شده، الگوی قابل قبولی را از جهت دربرداشتن ویژگی¬های سطحی مناسب مانند بافت سطحی و ... را ارائه می¬دهد. واژه‌های کلیدی: سلول خورشیدی، سیلیکون متخلخل، آندیزاسیون الکتروشیمیایی، الکتروفورتیک
- Abstract
- Abstract: Todays, energy has been introduced as a key factor on economic policy of countries. Fossil fuels are being replacing by renewable energy such as solar energy, due to several causes especially environmental damages. In this regard, Solar Cells as converters are being studying. The optoelectronic devices like silicon solar cells could not be so pervasive in energy proceeding, due to high-cost fabrication procedure. Development of these devices which work based on p-n junctions had been limited, due to high-cost impurity doping process (Ion diffusion). This research offers Electrochemical Anodization (EA) process as a method to increase surface area as well as poor n-type layer over p-type silicon; also, Electrophoretic Deposition (EPD) as a technique to immobilize Titanium dioxide nanoparticles to induction n-type layers; consequently p-n junction. This approach result in decrease in production cost as well as efficient solar cells. Also, transparent conductive metal oxide leads to improvement in carrier extraction, significantly. Moreover, elimination of Ag contact on the front surface (Busbar) increase light absorption area as well as decrease production cost. In addition, porous silicon as a antireflection layer in the contact of TiO¬¬¬2 which itself is defined as a commercial antireflection material, has proposed strong barrier against incident light. The processes have been described in thesis by detail. Keywords: Porous Silicon, Electrochemical Anodization, Electrophoretic Deposition, Solar Cell
