امكان ساخت سلول‌هاي خورشيدي از نانو كامپوزيت‌هاي مس كبالتيت

به گزارش ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، نمونه‌هاي مختلف اين نانوكامپوزيت به روش‌هاي مختلف و متنوع توليد شده تا بهترين روش ساخت با بالاترين كارايي تعيين شود.

نانوكامپوزيت‌هاي كبالتيت‌ به دليل ويژگي‌هاي ممتاز فيزيكي و شيميايي و پتانسيل ويژه‌ خود در بسياري از فناوري‌ها، از ساخت كاتاليست‌ها و حسگرها گرفته تا الكترودها و تجهيزات الكتروشيميايي مورد توجه قرار گرفته‌اند.

در اين بين، كامپوزيت‌هاي مس كبالتيت با فرمول كلي CuxCo3-xO4 داراي كاربردهاي زيادي است.

ساخت كاتاليست‌هايي به منظور تبديل گاز CO به CO2، سنتز الكل‌ها، كنترل آلودگي اتومبيل‌ها و چرخش اكسيژن از جمله موارد استفاده آنهااست.

دكتر محمد حسين حبيبي در توضيح هدف و موارد عملي دنبال شده در اين تحقيق عنوان كرد: هدف كلي سنتز، شناسايي و بررسي خواص نانوساختارهاي مس كبالتيت، كه با استفاده از روش‌هاي مختلفي مانند سل- ژل، هيدروترمال، هم رسوبي، احتراق اوره، تجزيه اگزالات و ... توليد شدند، بوده است.

همچنين خواص فتوكاتاليستي، فتوالكتروشيميايي و نوري نانوساختارهاي توليد شده مورد بررسي قرار گرفت و عملكرد آن‌ها در سلول‌هاي خورشيدي حساس به رنگ مطالعه شد.

وي در ادامه با اشاره به اينكه مهم‌ترين آلودگي‌هاي زيست محيطي، رنگ‌هاي صنعتي هستند، افزود: در گذشته براي از بين بردن اين رنگ‌ها از روش‌هاي بيولوژيكي استفاده مي‌شد. با ظهور رنگ‌هاي جديد با ساختار آروماتيكي و پايداري بالا، اين روش‌ها كارايي خود را از دست داده‌اند. امروزه روش‌هاي ديگري از جمله روش‌هاي فيزيكي، اكسيداسيون الكتروشيميايي و اكسيداسيون شيميايي جايگزين آن‌ها شده است روش اكسيداسيون پيشرفته از بهترين روش‌هاي مذكور است.

در اين روش آلاينده‌ها تحت تابش امواج ماوراء بنفش و در حضور يك كاتاليست هتروژن نيمه رسانا تجزيه مي‌شوند. نانوكامپوزيت توليد شده داراي اين قابليت است.

رنگ‌هاي آزو، بزرگ‌ترين و مهم‌ترين دسته‌ رنگ‌ها بوده و به طور وسيعي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در اين پروژه فعاليت فوتوكاتاليستي برخي از نانوذرات سنتز شده در تخريب رنگ‌هاي آزو مطالعه شده است.

علاوه بر آن سينتيك واكنش نيز مورد بررسي قرار گرفته و ثابت سرعت محاسبه گرديده است.

از طرفي با توجه به كمبود منابع سوخت‌هاي فسيلي و آلودگي ناشي از اين سوخت‌ها، استفاده از انرژي خورشيد به عنوان انرژي پاك و ارزان قيمت مورد توجه قرار گرفته است.

به گفته‌ حبيبي، سلول‌هاي خورشيدي بدون ايجاد آلودگي، انرژي خورشيدي را به انرژي الكتريكي تبديل مي‌كنند. مواد به كار رفته در ساخت اين سلول‌ها بايد در دسترس، ارزان قيمت، بدون آلودگي زيست محيطي و همچنين با كارايي بالا باشند.

طبق بررسي‌هاي انجام شده، نانوكامپوزيت توليد شده در افزايش كارايي سلول‌هاي خورشيدي عملكرد مناسبي داشته است.

دكتر محمد حسين حبيبي- عضو هيأت علمي دانشگاه اصفهان- و زويا رضواني- دانشجوي دكتري شيمي دانشگاه اصفهان- در انجام اين طرح همكاري داشته‌اند. نتايج اين تحقيقات در مجله‌ي Spectrochimica منتشر شده است.

علمي **1354**1440