ساخت و بررسی مقایسه ای کاربرد آنتیموان اکسید نانوساختاری و نانوکامپوزیت آنتیموان اکسید- سولفید در سلولهای خورشیدی

رشد مصرف جهانی انرژی در قرن اخیر و همراه با آن افزایش انتشار گاز های گلخانه ای، با آلودگی بیش از پیش محیط زیست و خسارات جبران ناپذیر برای منابع حیاتی همراه بوده است. به منظور کاهش اتکا جهانی به منابع طبیعی پایان پذیر و سوخت های مخرب محیط زیست، تلاش -های علمی فراوانی برای کاهش هزینه های تولید انرژی از منابع تجدید پذیر صورت گرفته است. از جمله، تلاش برای تولید انرژی الکتریکی با استفاده از نور خورشید، که با استفاده از خاصیت ذاتی نیمه رساناها انجام شده است. نخستین سلول های خورشیدی بر پایه نیمه رساناها، که بازده آن ها به بیش از %10 می رسید در سال های 1960-1950 ساخته شدند. هم اکنون %90-85 قطعات فوتوولتایی خورشیدی در سراسر جهان بر پایه قرص های نازک بلوری سیلیکون ساخته می شوند. امروزه استفاده از نیمه رساناها تحول عظیمی در صنایع اپتیکی و الکترونیکی بوجود آورده است. شناخت خواص نیمه رساناها برای درک نحوه عملکرد سلول های خورشیدی و راه -های بهبود عملکرد و افزایش بازده تبدیل سلول ها، مورد نیاز است. این پژوهش با هدف ساخت ناساختار های اکسید آنتیموان، سولفید آنتیموان و کامپوزیت اکسید – سولفید آنتمیوان و همچنین به منظور مطالعه و مقایسه خواص فوتوکاتالیستی، خواص نوری و رفتار الکتروشیمی این سه نمونه و کاربرد آنها در سلول های خورشیدی انجام گرفته است. ساخت این نمونه ها به یک روش ساده و با استفاده از رفلاکس انجام شده که ماده اولیه استفاده شده برای تهیه هر سه نمونه آنتیموان تری کلراید است. شکل ساختاری و خواص کریستالی این نانوساختار ها با تصاویر میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی پراش اشعه ایکس مطالعه شد. خاصیت فوتوکاتالیستی این نمونه ها به وسیله رنگ زدایی از محلول متیل اورانژ بررسی شده و رفتار الکتروشیمی نمونه ها با تهیه الکترود خمیر کربن در دو محلول سدیم سولفات و تولوئیدن بلو مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی کاربرد این نمونه ها در سلول های خورشیدی از روش لایه نشانی الکتروفورتیک برای نشاندن نمونه ها بر روی قطعات fto استفاده شده است. به طور عمده در سلول های خورشیدی از نیمه هادی تیتانیوم اکسید که دارای فاصله تراز انرژی بزرگی است استفاده می شود، اما در این پژوهش اثر اکسید آنتیموان و سولفید آنتیموان به عنوان یک نیمه هادی با فاصله تراز انرژی 3 الکترون ولت و 6/1 الکترون ولت (به ترتیب) در سلولهای خورشیدی بررسی و مقایسه شده است.