zno با تحرک ¬الکترونی بالا (یک مرتبه بزرگ¬تر از tio2) و داشتن خانواده¬ای بزرگ از انواع نانوساختارها، از بهترین جایگزین¬ها برای tio2 درسلول¬های فوتوالکتروشیمیایی به حساب می¬آید. از طرفی گرافن با خواص منحصر به فردش از جمله سطح موثر بزرگ و تحرک الکترونی بسیار بالا، ماده بسیار مناسبی جهت استفاده در سلول¬های¬خورشیدی است. استفاده از این دو ماده درون نانوکامپوزیت zno/graphene می¬تواند با افزایش سرعت انتقال الکترون در ساختار، باعث کاهش بازترکیب و در نتیجه افزایش خواص فوتوولتایی سلول¬خورشیدی شود. در تحقیق حاضر به¬ساخت و مشخصه¬یابی نانوکامپوزیت zno/graphene به¬عنوان فوتوآند یک سلول فوتوالکتروشیمیایی حساس¬شده با نقاط¬کوانتومی cds/cdseپرداخته شده¬ است. نانوکامپوزیت مورد نظر به سه روش سنتز شد. در روش اول از سل zno و گرافن پراکنده ¬شده استفاده شد. در روش دوم روی¬آمونیوم¬کربنات ، گرافن¬اکسید پراکنده¬شده و pvp به¬ترتیب به¬عنوان پیش¬ماده¬های روی، گرافن و اتصال دهنده دو ماده به¬کار گرفته شدند. در روش سوم نیز خمیری از نانوذرات 50 نانومتری zno و گرافن¬اکسید 13 لایه، با هم مخلوط و به¬روش دکتر بلید لایه¬نشانی شد. تنها جواب به¬دست آمده از سلول¬خورشیدی ساخته شده با نانوکامپوزیت نوع سوم، جواب قابل قبولی بود. فرایند کاهش حرارتی گرافن¬اکسید و تولید گرافن، توسط روش¬های اسپکتروسکوپی رامان، ftir (تبدیل فوریه مادن قرمز) و drs (طیف¬سنجی بازتاب نفوذی) مورد بررسی قرار گرفت که همه به-خوبی احیای درصدی از گرافن¬اکسید را نشان دادند. در سلول¬خورشیدی ساخته¬شده از خمیر نانوکامپوزیتی نسبت به لایه zno تنها، افزایش دوبرابری بازده (20/2% در مقابل 28/1%) مشاهده شد. هم¬چنین مقدار چگالی جریان و ولتاژ مدار باز سلول برابر با ma.cm-272/8 و v57/0به¬دست-آمدند. اندازه¬گیری¬¬امپدانس¬الکتروشیمیایی، تاثیر مثبت حضور گرافن را در نانوکامپوزیت به¬خوبی نشان داد.

به دلیل افزایش نیاز بشر به منابع انرژی پاک وکمبود سوخت¬های فسیلی یکی از منابع تجدید شونده انرژی در دهه آینده،انرژی خورشید است. که به کمک پدیده فوتوولتاییک می توانیم این نور را به یک خروجی قابل قبول تبدیل کنیم. تا به امروز سه نسل از سلول های خورشیدی ساخته شده اند، که با توجه به مزایا و معایب این سه نسل،ما در اینجا از نسل سوم سلول های خورشیدی،یعنی سلول های خورشیدی حساس شده با نقاط کوانتومی استفاده کردیم. نقاط کوانتومی کریستال¬های نیمه هادی هستند که از ترکیب عناصر گروه های دوم و چهارم و یا سوم و پنجم ساخته می¬شوند. مزیت بزرگ نقطه¬های کوانتومی این است که اندازه ذرات قابل کنترل است این نقاط به علت داشتن ضریب خاموشی بالا، به ویژه برای کاربرد¬های نوری مورد استفاده قرار می¬گیرند. نقاط کوانتومی به علت داشتن خواص نوری و الکتریکی منحصر به فردی که دارند در ساخت سلول¬های خورشیدی حساس شده به نانو ذرات نیمه هادی به کار می روند. استفاده از این ساختارها موجب کاهش هزینه ساخت وافزایش بازده می شود. ویژگی های جدید نقاط کوانتومی ناشی ازاندازه کوچک آنها است و برای تهیه آنها روش های متنوعی وجود دارد، که هریک اندازه و توزیع خاصی به ذرات می دهد.به طور کلی سلول¬های خورشیدی qdsscs به دلیل برداشت نور قابل توجه، ساخت آسان و قیمت کم و در برخی موارد ایجاد چندین الکترون – حفره بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این پایان¬نامه برای اولین بار از آلاینده znبا غلظت¬های مختلف برای آلاییدن نقاط کوانتومیcds استفاده شد. بعد از آماده سازی سلول¬های خورشیدی حساس شده با نقاط کوانتومی cds و cdseخواص فتوولتائیک آنها اندازه¬گیری شد و مشخص شد که آلاییدن (دوپه) نقاط کوانتومی باzn منجر به افزایش قابل توجه بازدهی نسبت به حالت بدون آلاییدن می¬شود. این نتایج نشان می¬دهد که آلاییدن نانو ذرات می¬تواند به عنوان راهکاری موثر جهت افزایش بازدهی سلول¬های خورشیدی مطرح باشد.بر اساس نتایج مشخص شد که روی با غلظت 25 میلی¬مولار بیشترین بازدهی (82/2 درصد) را ایجاد می¬کند.