1. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي

2. مروری بر آخرین دستاوردهای سلولهای خورشیدی هیبریدی
دانشکده مهندسی برق
مروری بر آخرین دستاوردهای سلولهای خورشیدی هیبریدی
ارائه دهنده : پردیس سیف اللهی
استاد : جناب آقای دکترمحمدنژاد
خرداد 1394
2/19
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي

3. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
روشهای اولیه
مبتنی بر تهيه لايه هاي نانوكريستالي معدني بودند
پوشش دهي اين لايه ها با پليمرهاي نيمه رساناانجام می گرفت
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

4. روشهای جدید
تولیدبرپایه ساخت لایه های ترکیبی ازمخلوط مواد آلی/معدنی که باعث :
سطح تماس زیاد برای جدایش بهتربارها باروشهای ساده و ارزان
كنترل بسيار خوبي بر روي ضخامت لايه ها و ساخت تركيبات
که درنهیتن منجر به فراهم آمدن مورفولوژی و عملکرد بهترمی شوند
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

5. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پارامترهای اصلی وقابل بهبود سلولهای خورشیدی
طول عمر سلول
هزينه توليد سلول
بازدهي تبديل انرژي
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

6. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
سلول خورشيدي هيبريدي
متشکل از مواد معدنی و پلیمری می باشند درنتیجه داراي تركيبي از ويژگي هاي نيمه رسانا هاي معدني و پليمري مي باشد.
مزایای نیمه رساناهای معدنی
ساخت به صورت نانوذره
قابلیت کنترل محدوده جذب طیف
ضریب جذب بالا
مزایای مواد آلی
ارزان – تولید آسان – ساختار مناسب
کايره کردن اتوماتيک حسگرها در دامنه آنالوگ
ترکیبات جدید هیبریدی
فولرين با پليمر و ماده معدني
ساختارهاي هسته پوسته با ماده آلي و معدني
نانولوله هاي معدني با پليمر
لوپ هاي کنترلي خود تصحيح کننده
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

7. بهبود عملکرد سلولها چهار عامل اصلي محدود كننده بازدهي
ويژگي هاي حامل هاي اكسايتوني
پايداري كم
جذب نكردن طيف هاي قرمز و مادون قرمز نزديك
تحرك كم حامل ها
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

8. 4- روشهای پیشنهاد شده برای جبران خطاها
پیشنهادهایی برای بهبود بازدهی
4- روشهای پیشنهاد شده برای جبران خطاها
نانولوله های کربنی :
ویژگیهای شیمیایی، مكا نيكي والكتروني قابل ملاحظه ای دارند
ترکیب نقاط کوانتومی و نانو لوله ها مناسب است
مزایا :
کنترل نوارممنوعه توسط نقاط کوانتومی
انتقال الکترون دریک جهت خاص توسط نانولوله
(Heterojunction Bulk) تشکیل مخلوطی از مواد حجیم پیوندی دهنده و پذیرنده
مزایا :
ضخامت لايه نسبتا زياد بوده بطوريكه درصد جذب نور مناسب است.
فاصله دو الكترود كمتر از طول نفوذ اكسايتوني است
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

9. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
مزایای ترکیب سیلیکون در مخلوط نانولوله هاي كربني تك ديواره
به دلیل استفاده از سيليكون
کاهش هزینه تولید سلول
پتانسیل زیادی برای افزایش بازدهی داردو می شود بازده را تا حد زیادی افزایش داد
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

10. دلایل افزایش بازدهی
استفاده ازسیلیکون متخلخل
افزایش تحرک حاملها به دلیل حضورنانولوله و شکل ترکیب خاص آن
توانايي تعين نوار ممنوعه دلخواه
افزایش سطح تماس ماده آلي و معدني
کاهش بازتاب نور
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

11. تماس نانولوله با سيليكون سبب بهبود انتقال الكترون و حفره مي شود
اچ الکتروشیمیایی
(electrochemical etching)
هزينه توليد بخوبي قابل كنترل
لايه اي با انعطاف پذيري مناسب بوجود مي آورد.
این ساختارها به صورت لایه نازک تهیه می شوند
رسوب بخار شیمیایی
(CVD)
تماس نانولوله با سيليكون سبب بهبود انتقال الكترون و حفره مي شود
بهبود جریان اتصال کوتاه و مدارباز
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

12. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
شكل 1: سلول هيبريدي با تركيب نانولوله هاي كربني تك ديواره در سيليكون متخلخل
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

13. یکی از مشکلاتی که توسط این مواد حل شده رفع محدوديت ضخامت سلول می باشد
یکی از مشکلاتی که توسط این مواد حل شده رفع محدوديت ضخامت سلول می باشد
به دلیل طول نفوذ اكسايتون ها
برای جذب بيشتر نور
تمايل به كاهش ضخامت لايه
ضخامت بيشتري طلب مي كند
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

14. 4- روشهای پیشنهاد شده برای جبران خطاها
راهکارهایی برای افزایش بازدهی این سلولها
4- روشهای پیشنهاد شده برای جبران خطاها
افزودن چندلایه نانو لوله به لایه اولیه
جهت جذب نوربیشتر
قراردادن الکترود فلزی در وسط لایه
اعمال لايه هاي ضدبازتاب
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

15. 4- روشهای پیشنهاد شده برای جبران خطاها
نشاندن لایه ای با ضخامت نانو از مواد نيمه رسانا
4- روشهای پیشنهاد شده برای جبران خطاها
باعث افزایش ميزان جذب را به بيشينه مقدار خود
افزایش بازدهی
پایداری و استحکام مطلوب سلول
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

16. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
شيشه بدون اعمال لايه ضدبازتاب
شيشه با اعمال لايه ضدبازتاب
n1 = (n0 * n2)^1/2
R = (n0 –n1)^2/ (n0+n1)^2
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

17. بهبود جذب نور، افزايش بازدهي و استحكام و كاهش هز ينه ساخت سلول هیبریدی
نتیجیهنتیجه͏گیری و جمع͏بندی͏گ43بیبئئوئیری و جمع͏بندی
استفاده از سيليكون
سود نانولوله
مزایای تركيب سيليكون در مخلوط
نانولوله هاي كربني تك ديواره
کاهش هزینه
افزایش پایداری
مزایای سیلیکون متخلخل
تعیین نوارممنوعه دلخواه
کاهش بازتاب نور فرودی
افزایش سطح تماس ماده آلی و معدنی
بهبود جذب نور، افزايش بازدهي و استحكام و كاهش هز ينه ساخت سلول هیبریدی
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

18. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
مراجع
1. Ong, P. and A. Levitsky, I. 2011, Organic / IV, III-V Semiconductor Hybrid Solar Cells, Energies, 3, PP,
2. Macleod, H. A, 2010, Thin-Film Optical Filters, Fourth Edition, SERIES IN OPTICS AND OPTOELECTRONICS
3. Jia, Y. Wei, J. Wang, K. Cao, A. Shu, Q. Gui, X. Zhu, Y. Zhuang, D. Zhang, G. Ma, B. Wang, L. Liu, W. Wang, Z.
Luo, J. Wu, D. 2009, Nanotube–silicon heterojunction solar cells. Adv. Mater. 20, 4594–4598.
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
پردیس سیف اللهی

19. مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي
با تشکر از توجه شما
مروري بر آخرين دستاوردهاي سلولهاي خورشيدي هيبريدي