در چند دهه ی اخیر بحران انرژی باعث شده تحقیق بر روی ادوات نورتاب از اهمیت خاصی برخوردار باشد. در این بین دیودهای نورتاب هیبریدی (نانوکریستال-آلی) بخاطر مزایایی که دارند مورد مطالعات محققان در این زمینه قرار گرفته اند. از مهمترین این مزایا می توان به ساخت آسان و باریک بودن طیف تابشی آنها اشاره کرد. مهم ترین قسمت در این دیودها لایه نورتاب است که از نانوذرات نیم رسانا ساخته شده است. روش های شیمیایی متفاوتی برای ساخت این نانوذرات وجود دارد. با توجه به مزایایی که در ساخت نانوذرات به روش آلی وجود دارد ما به ساخت دیودهای نورتاب هیبریدی برپایه این نانوذرات پرداختیم. برای این کار نانوذرات cdse انتخاب شدند. روش سنتز نانوذرات با استفاده از مواد اولیه آلی-فلزی، با دمای بالا می باشد. در این روش از پیش ماده ی cdo و محلول top+se استفاده شد. در سنتز به شیوه آلی-فلزی که بهترین نتایج را از لحاظ نورتابی و توزیع اندازه ذرات به دست می دهد، مواد اولیه کادمیم و سلنیم در حلال های top وtopoحل شده است. همچنین استفاده از هگزا دسیل آمین در مخلوط واکنش به دستیابی به اندازه کوچکتر ذرات را فراهم می آورد و شدت نورتابی و بازده کوانتمی نورتابی را افزایش می دهد. به منظور پوشش دهی بیشتر سطح نانو ذرات cdse ، و بالابردن بازده کوانتمی و پایداری نانوکریستال های ساخته شده ، یک لایه از یک نیمه رسانای دیگر(znse)، با شکاف انرژی بزرگتر ، بر روی نانوذرات رشد داده شد. رشد پوسته ی znse با استفاده از پیش ماده های zincstearate و topse و در دمای پایین تری نسبت به دمای رشد نانوکریستالهای cdse صورت پذیرفت. در مرحله دوم تحقیق با استفاده از نانوذرات به دست آمده، دیود نورتاب هیبریدی ساخته شد. دیود حاصل شامل سه لایه بود که بوسیله لایه نشانی چرخشی بر روی زیر لایه پوشش داده شده باito نشانده شدند. در پایان لایه آلومینیوم بصورت تبخیر حرارتی به عنوان کاتد نشانده شد.

یکی از بهترین جایگزین ها برای دی اکسیدتیتانیوم در فوتوالکترود سلول خورشیدی رنگدانه ای، اکسیدروی است که ترابرد الکترون در آن بسیار بالاتر از tio2 است. اما پایداری شیمیایی کم zno در مجاورت محلول اسیدی رنگدانه، بازده سلول های خورشیدی ساخته شده بر پایه zno را محدود می کند. در این پژوهش برای ساخت فوتوالکترود برپایه zno، رشد نانوساختار دوبعدی zno به روش الکتروشیمیایی انجام شده است. سپس به منظور افزایش پایداری شیمیایی آن، یک پوشش با ضخامت بسیار کم از tio2 بر روی آن نشانده شده است. برای لایه نشانی پوشش محافظ tio2 از چندین روش استفاده شده است و بهترین نتیجه مربوط به لایه نشانی به روش رسوب دهی فاز مایع است. پوشش دهی zno با یک لایه بسیار نازک tio2 می تواند پایداری شیمیایی آن را در معرض نور در مجاورت محلول اسیدی رنگدانه افزایش دهد و باعث کاهش بازترکیب الکترون با مولکول های اکسیدشده رنگدانه و جفت اکسایش – کاهش الکترولیت شود، که نتیجه آن افزایش طول عمر الکترون تزریق شده به درون ساختار است. بنابراین ولتاژ مدار باز و هم چنین فاکتور پرکنندگی سلول بهبود یافته و بازده سلول به میزان حدود چهار برابر افزایش می یابد. سپس برای افزایش سطح موثر لایه شامل نانوساختارهای دوبعدی و افزایش میزان جذب مولکول های رنگدانه، نانوذرات tio2 به روش الکتروفورتیک بر روی نانوصفحات zno لایه نشانی شده است. تصاویر sem نشان می دهد که نانوذرات tio2 سطح تمامی نانوصفحات zno را پر کرده است و تخمین زدن فاکتور زبری افزایش سطح موثر لایه به میزان حدود سه برابر را نشان می دهد. با ایجاد پوشش محافظ tio2و افزایش سطح موثر ساختار، فوتوآند نهایی ساخته شده است، و مقایسه نمودارمشخصات فتوولتائیکی سلول های خورشیدی ساخته شده متشکل از فوتوآند شامل لایه های ترکیبی zno/tio2 با سلول خورشیدی برپایه zno، افزایش بازده سلول را از حدود 0.15% تا بیش از 2% نشان می دهد.

نانولوله ها، به خاطر داشتن خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیکوشیمیایی خاص به شدت مورد توجه قرار گرفته اند. نانولوله های دی اکسید تیتانیوم از خواص منحصر به فردی برخوردار بوده و از کاربردهای گسترده ای در بیومواد، حسگرها، فوتوکاتالیستها و سلهای سوختی و خورشیدی برخوردار هستند. روشهای مختلفی برای سنتز نانولوله های دی اکسید تیتانیوم وجود دارد. در تحقیق حاضر، با استفاده از روش آندایزینگ تیتانیوم در محلولهای آبی و آلی مختلف، نانولوله های دی اکسید تیتانیوم تهیه شده و شرایط بهینه پارامترهای شیمی فیزیکی برای تهیه نانوساختار بدست آمد. در ادامه مورفولوژی و ساختار نانولوله های دی اکسید تیتانیوم با استفاده از روشهای میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس مطالعه و بررسی شد. نتایج نشان داد که آندایزینگ تیتانیوم در محلولهای آلی منجر به ایجاد نانولوله های دی اکسید تیتانیوم بسیار منظم با طول زیاد می شود. به دلیل مساحت سطح زیاد نانولوله های دی اکسید تیتانیوم می توان از آنها به در پیلهای سوختی استفاده کرد. با وجود پیشرفتهای زیاد در زمینه پیلهای سوختی؛ به دلیل هزینه بالای الکترودهای بکار رفته، تاکنون این پیلها به مرحله تجاری سازی نرسیده اند. معمولا از پلاتین و دیگر فلزات نجیب به عنوان آند استفاده می کنند که این آندها بسیار گرانقیمت بوده و در حالت بالک از فعالیت الکتروکاتالیستی نسبتا پائینی برخوردارند. به منظور کاهش میزان فلزات نجیب بکار رفته و در نتیجه کاهش قیمت تمام شده پیلها، تلاشهای زیادی انجام گرفته تا از طریق پخش نانوذرات فلزات مختلف بر روی بسترهای خلل و فرجدار و ارزانقیمت به این اهداف نائل شوند. بعد از تهیه نانولوله های بهینه از طریق دوپ کردن نانوذرات فلزی مختلف، الکترودهایی با مساحت سطح زیاد ایجاد شد و پس از مطالعه بررسی ساختار و مورفولوژی آنها، فعالیت آنها به عنوان آند در پیلهای سوختی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا در ابتدا با استفاده از روشهای مختلف شیمیایی و فیزیکی همچون روش غوطه وری، الکترولس، آبکاری الکتروشیمیایی، روش میکروامولسیون و ... نانوذرات مختلف دوپ شده و سپس اکسیداسیون الکتروشیمیایی برخی از سوختهای متداول مانند متانول، اتانول، گلیسرول، هیدرازین و همچنین الکترواکسیداسیون برخی از قندها نظیر گلوکز، گالاگتوز با استفاده از روشهای مختلف الکتروشیمیایی مانند ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های مورفولوژی نشان داد که رسوبدهی نانوذرات فلزات نجیب بر روی سطح نانولوله های دی اکسید تیتانیوم به خوبی انجام شده است. همچنین مطالعات الکتروشیمی اکسیداسیون الکتروشیمیایی سوختها برروی الکترودهای حاصل نشان داد که درمقایسه با الکترودهای بالک (صاف)، این الکترودها از مساحت سطح زیاد و قابلیت مسموم شدن کمتر برخوردارند و بنابراین با توجه به قیمت تمام شده پائین تر و فعالیت الکتروکاتالیستی مناسبتر می توانند به عنوان آندهای موثر در کاربردهای پیلهای سوختی مورد استفاده قرار گیرند. در ادامه، امکان استفاده از نانوساختارهای دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک فوتوآند و ساخت پیل خورشیدی بررسی شد و عملکرد پیل خورشیدی حاصل مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهای شیمی فیزیکی پیل خورشیدی همچون راندمان پیل، جریان مدار کوتاه، ولتاژ مدار باز، ضریب تبدیل و ... تعیین شدند. درنهایت خواص الکتروشیمیایی پیل خورشیدی حاصل با استفاده از روشهای مختلف الکتروشیمیایی همچون روش پتانسیل مدار باز، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و ... بررسی و مطالعه شد. درمقایسه با سایر روشهای آندایزینگ، آندایزینگ دومرحله ای در محلولهای آلی منجر به ایجاد نانولوله های دی اکسید تیتانیوم ریزتر شده که از مساحت سطح بیشتری برخوردار بوده و درنتیجه پیل خورشیدی حاصل از راندمان بالاتری برخوردار است.

در پروژه پیش رو، یک روش کلی برای ایجاد پوشش های خودتمیزشونده از جنس tio2 روی پایه هایی از جنس پلی کربنات پیشنهاد شد. پوشش های tio2 بر روی پلاستیک می توانند کاربردهای گسترده ای در صنایع ساختمان و اتومبیل پیدا کنند به شرط آن که از خواص فوتوکاتالیستی و مکانیکی مطلوبی برخوردار باشند. هدف غایی ایجاد پوشش های خودتمیز شونده با چسبندگی مناسب روی پایه های پلیمری از جنس پلی کربنات و همچنین بررسی خواص لایه ها نظیر شیمی سطح و خواص نانو مکانیکی می باشد. انتظار میرود لایه ها از خواص مکانیکی بهتری نسبت به پایه برخوردار باشند. به منظور ایجاد پوشش های tio2، سطح پلی کربنات با سه روش متفاوت فعال گردید; بهبود آبدوستی را میتوان به شکست زنجیره های c-c و افزایش غلظت گروه های قطبی نظیر c-o و یا ایجاد گروه های جدید نظیر o=c-o نسبت داد. محلول کلوئیدی پایدار از نانوذرات tio2 با استفاده از روش سل ژل تهیه گردید و پایه های اصلاح شده پلی کربناتی با استفاده از روش تر و سل کریستالی آناتاز از نانوذرات tio2 با اندازه تقریبی nm30 پوشش داده شدند. پوشش ها شفافیت را 15%-10% کاهش دادند. خاصیت فوتوکاتالیستی بصورت خطی با ضخامت در ارتباط بود و ثابت نرخ واکنش برای تجزیه متیلن بلو و پوشش هایی با ضخامت nm150، s-10.024 محاسبه شد. خواص نانو مکانیکی پوشش ها با تکنیک نانوفروروندگی بررسی گردید. سختی و مقاومت به خراش پوشش ها 2.5 و 6.4 برابر پایه پلیمری بود.

با افزایش تقاضای بشر به انرژی، و محدودیت سوخت های فسیلی و مشکلات زیست محیطی، نیاز امروزه ی جهان به منابع انرژی جدید و پاک ضروری به نظر می رسد. از جمله ی این منابع، خورشید است که اگر توانایی بهره مندی از این انرژی بیکران مهیا گردد، دورنمایی از زندگی پاک و طبیعی برای انسان متصور خواهد بود. سلول های خورشیدی نانو ساختار در مقایسه با سلول های فتوولتایی دیگر اقبال بیشتری برای تجاری سازی دارند. برای تحقق این مهم، ابتدا باید تحقیقات در مقیاس آزمایشگاهی، جهت دست یابی به بالاترین بازدهی ممکن صورت گیرد، سپس پارامترهای بهینه شده در ساخت سلول های خورشیدی در ابعاد بزرگ (ماژول) پیاده سازی شوند. در این تحقیق با سنتز نانوذرات 20 نانومتری tio2 در فاز آناتاز (با روش سل-ژل و رشد هیدروترمال) در شرایط بهینه شده، خمیری حاوی این نانوذرات و پلیمر، تهیه و بر روی fto لایه نشانی شد. پس از مراحل حرارت دهی لایه مزوپروس شفافی بدست آمد. ضخامت های مختلف لایه شفاف tio2 ، به لحاظ اپتیکی و جذب رنگدانه بررسی شدند، نتایج طیف جذب حاکی از آن بود که با افزایش ضخامت، سطح بیشتری برای جذب رنگدانه آماده می شود. در ادامه سلول های خورشیدی با ضخامت های مختلف از لایه مزوپروس ساخته و مشخصه یابی شدند و مشاهده شد که با افزایش ضخامت، جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز و بطور کلی بازده سلول کاهش می یابد. با آنالیز جریان-ولتاژ تاریک، نقطه ی شروع جریان تاریک با افزایش ضخامت کاهش یافته که این امر به معنی افزایش نرخ بازترکیب الکترون هاست. با آنالیز imvs، طول عمر الکترون ها در سلول ها بدست آمد، با این نتیجه که با افزایش ضخامت لایه، طول عمر الکترون ها کاهش یافته است. با آنالیز eis و شبیه سازی با مدار الکتریکی، ظرفیت شیمیایی سلول ها و مقاومت انتقال بار در آن ها بدست آمد. بررسی ظرفیت شیمیایی نشان داد که با افزایش ضخامت، تراز هدایت tio2 جابجا نشده است، و افت voc، ناشی از پایین آمدن تراز فرمی، به دلیل کاهش حامل هاست. همچنین در ولتاژهای بالا، نزدیک به voc سلول، که ساختار به قدر کافی حامل دارد تا باز ترکیب به وضوح رخ دهد، rct با افزایش ضخامت، کاهش یافته است. همچنین بررسی محدودیت دیفیوژن یونی در سلول ها انجام شد، که نشان داد، الکترولیت محدود کننده نیست. با افزایش ضخامت لایه مزوپروس، علیرغم افزایش سطح برای جذب رنگدانه، مسئله غالب در کاهش عملکرد سلول، بازترکیب است. برای کاهش باز ترکیب بین زیر لایه و الکترولیت، لایه ی بسیار نازکی از نانوذرات tio2 روی زیر لایه پوشش دهی شد، که این کار جریان را تا 22% افزایش داد. آنالیزهای imvs و eis هم کاهش بازترکیب را تاکید کردند. تخلخل لایه مزوپروس با استفاده از طیف عبور 70% محاسبه شد. در ادامه با عملیات پوشش دهی ثانویه، تخلخل 6درصد کاهش یافت. و نیز با افزایش 27% ای ضریب زبریسطح بیشتری برای جذب رنگدانه فراهم آمد. این کار جریان را تا 12% افزایش داد. نتایج نشان داد که افزایش ضخامت لایه مزوپروس اگر چه باعث افزایش تعداد رنگدانه ها و افزایش قابلیت تبدیل فوتون به الکترون می شود، اما باعث افزایش بازترکیب حامل ها شده و ترابرد الکترون در لایه مزوپروس را دچار مشکل می کند، به همین جهت برای افزایش جذب نور از لایه پراکنده گر عایق tio2 در فاز کریستالی روتایل و با اندازه 400 نانومتر استفاده شد. اسپکتروسکوپی بازتاب پخشی این لایه 98%، ثابت در تمام طول موج های مرئی، حاصل شد. در این تحقیق با بهینه سازی لایه ی مزوپروس و استفاده از لایه ی پراکنده گر به بازده 8/63% دست یافتیم.

نانوکره های توخالی tio2 به دلیل ایجاد بازتاب های اپتیکی چندگانه برای نور فرودی می توانند به عنوان پراکننده ای مناسب در محدوده ی طول موج های مرئی بکار روند. ایجاد پراکندگی مناسب نور در فوتوآند سلول های خورشیدی رنگدانه ای منجر به افزایش طول راه نوری پرتوهای فرودی، جذب نور بیشتر و افزایش بازدهی سلول ها خواهد شد. در این تحقیق قالب نانوکره های کربنی با ابعاد nm 200، nm 400 و nm 600 به روش هایدروترمال تهیه می شوند. سپس با استفاده از پیش ماده ی تیتانیوم تترا ایزوپروپکساید (ti{och(ch3)2}4 or ttip) و به روش اپیتکسی فاز مایع (lpd) پوششی از tio2 بر سطح این کره ها ایجاد می شود. در نهایت نانوکره های توخالی tio2 با اندازه های مختلف قالب نانوکره های کربنی برای زمان های خاصی از فرایند lpd ایجاد می شوند. برای ساخت فوتوآند سلول های خورشیدی رنگدانه ای یک و دو لایه از نانوذرات tio2 با اندازه هایی در محدوده nm 20-15که به روش هایدروترمال در دو محیط متفاوت اسیدی (5/1=ph ) و بازی (0/10=ph ) تهیه شده بر بستر fto لایه نشانی می شوند. سپس برای بررسی اثر پراکندگی نور بر کاربرد سلول یک لایه از نانوکره های توخالی tio2 با اندازه های مختلف بر سطح لایه های شفاف tio2 زیرین جایگذاری می شود. لایه نشانی ها با استفاده از خمیر نانوکره های توخالی tio2 که با روشی اصلاح شده و هم چنین خمیر 18% وزنی از نانوذرات tio2 انجام می گیرد. نتایج نشان داد که با استفاده ار لایه های زیرین و شفاف tio2 از نانوذرات تهیه شده در دو محیط متفاوت بازی و اسیدی و لایه های متفاوت پراکننده ی نور بازدهی های بیشینه ای به ترتیب برابر 4/9% و 7/9% برای سلول های خورشیدی رنگدانه ای بدست می آمد. این بازدهی های قابل ملاحظه نشان دهنده افزایش بازدهی 118% (از 3/4% به 4/9%) و 40% (از 7% به 7/9%) نسبت به سلول های خورشیدی شاهد با فوتوآند بدون لایه پراکننده ی نور بود.

در این تحقیق نانوکریستال های tio2با فاز کریستالی آناتاز به روش سل ژل و سل ژل هایدروترمال با استفاده از پیش ماده تیتانیوم تترا ایزوپروپکساید تهیه شده اند. در بخش اول فرآیند سل ژل با استفاده از هیدرولیزttipدر حلالان- هپتانبا نسبت مولی ttip/water برابر 0/2 انجام می گیرد. نانوذرات تهیه شده پس از پخت در یک فرآیند چند مرحله ای به منظور تهیه خمیر در محیط های آبی و اتانولی با استفاده از پلیمرهای پلی اتیلن گلایکول و اتیل سلولز به کار می روند.با لایه نشانی این نانوذرات در ضخامت های مختلف بر سطح fto فوتوآند سلول های خورشیدی رنگدانه ای تهیه می شود. در نهایت پس از ساخت سلول مشخصه یابی سلول انجام می گیرد. نتایج نشان داد که در بهترین حالات بازدهی های تبدیل انرژی برابر 4/4% و 4/6% به ترتیب برای سلول های ساخته شده با فوتوآند های تهیه شده از خمیر tio2در محیط آبی و اتانولی بدست می آید. در بخش دوم رشد نانوذرات tio2به روش سل ژل- هایدروترمال در محدوده وسیعی از phهای اتوکلاو انجام گرفت. نتایج تصویربرداری sem نشان داد که با تغییر phاتوکلاودر محدوده 8-12، ذراتی با اندازه هایی در محدودهnm 11-70بدست می آید. نانوذرات tio2بدست آمده در phهای مختلفبطور جداگانه در ساخت فوتوآند سلول های خورشیدی رنگدانه ای با ضخامت های مختلف مورد استفاده قرار گرفتند. بر اساس نتایج با افزایش اندازه نانوذرات تشکیل دهنده فوتوآند با بازدهی سلول های خورشیدی ساخته شده افزایش می یافت. با این وجود در phهای 11 و 12، بازدهی مجددأ بواسطه اندازه بزرگ ذرات و کاهش جذب رنگ ، کاهش می یافت. بهترین بازدهی تبدیل انرژی سلول های خورشیدی رنگدانه ای ساخته شده برای فوتوآند متشکل از نانوذرات تهیه شده در 10=phدر ضخامت فوتوآندm μ 12 برابر 6/8 % بدست می آید. ترکیب نانوذرات با اندازه های مختلف در فوتوآند سلول های خورشیدی رنگدانه ای نیز دستیابی به بازدهی 7/7% را ممکن می ساخت.

الف: بررسی اثر غیرفعالسازی سطح نانوذرات تیتانیوم دی اکسید بر کارایی سلول های خورشیدی نانوساختار حساس شده با رنگدانه در سالهای اخیر سلول های خورشیدی رنگ دانه ای به دلیل مزایایی که نسبت به سایر سلولهای خورشیدی دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات در این زمینه رشد چشمگیری داشته است. بنابراین دستاوردهای جدید از دو نظر مهم و قابل توجه میباشد. اولاً بهبود بازدهی سلولهای ساخته¬شده و افزایش کارایی آنها مورد اهمیت است. بعلاوه هرچه طول عمر و پایداری آن بهتر باشد، کاربرد و کارایی آن نیز بیشتر خواهد بود. یکی از مباحثی که توجه زیادی را در این زمینه به خود جلب نموده است واکنشهای بازترکیب در این سلولها میباشد. واکنش بازترکیب بین الکترون ها در tio2 و پذیرنده های الکترون در الکترولیت با روش های مختلفی می تواند کاهش یابد. استفاده از هم جذب ها، مواد افزودنی به الکترولیت و یا لایه های سد کننده ی نازک روی سطح tio2 می تواند واکنش بازترکیب را کاهش دهد. در این پروژه، از دو روش برای دستیابی به این اهداف استفاده شده است. اولین روش استفاده از هم جذبها می باشد که از ترکیب اولئیک اسید و مشتق بوتیریک اسید و فولرن به عنوان هم جذب استفاده شد. بررسی¬ها نشان داد که حضور اولئیک اسید در کنار رنگدانه n719 در سلول خورشیدی باعث بهبود ولتاژ مدار باز و جریان مدار کوتاه میشود که این افزایش در نهایت منجر به بهبود 5/18% در بازده سلولهای ساخته شده نسبت به سلول مرجع میشود. نتایج طیفهای uv-vis تایید کننده ی برهمکنش ید با پیوند دوگانه ی اولئیک اسید بودند. به علاوه، این فرایند از بر هم کنش بین مولکولهای ید و رنگدانه، که باعث یک جابه جایی ناخواسته در طیف جذبی رنگدانه می¬شود، جلوگیری می کند. در نهایت این دو اثر منجر به بهبود عملکرد سلول های خورشیدی می¬شود. در قسمت بعد از ترکیب 1-پیرن بوتیریک اسید به عنوان هم جذب استفاده شد. تاثیر این ترکیب بر کارایی سلولهای خورشیدی بررسی شد. در مرحله ی ترکیب 1-پیرن¬بوتیریک اسید و فولرن به عنوان هم جذب به کار رفت. نتایج نشان داد که کارایی سلول¬خورشیدی ساخته شده 19% افزایش داشت. این افزایش با روش¬های مختلف بررسی شد. در روش بعدی از پوشش پلیمری برای این هدف استفاده شد. در این کار، برای نخستین بار الکتروپلیمریزاسیون در سطح فوتوآند tio2 در سلول¬های خورشیدی رنگدانه ای به منظور بهبود عملکرد سلولهای خورشیدی رنگدانه ای انجام شده است. با پوشش مکان های خالی فوتوآند با این پلیمر افزایش 19% در بازده سلولهای ساخته شده حاصل شد. همچنین با توجه به اینکه در حضور این پلیمر جدا شدن مولکولهای رنگ به سختی انجام میشود، پایداری به مقدار قابل قبولی افزایش یافت. ب: کاربرد نانوساختارها و اصلاحگرهای مختلف در ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی جهت اندازه گیری مواد مهم بیولوژیکی حسگرهای الکتروشیمیایی به دلیل مزایایی که نسبت به روشهای گران قیمت و پیچیده ی دستگاهی دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته و کاربرد آنها در حوزه های مختلف آزمایشگاهی، محیط زیست، پزشکی، کشاورزی و صنعت رشد چشمگیری داشته است. بنابراین ابداع حسگرهای الکتروشیمیایی جدید از دو نظر مهم و قابل توجه می¬باشد. اولاً بهبود پاسخ حسگرهای ساخته¬شده برای گونه¬های خاص و افزایش کارایی آنها مورد اهمیت است. در این کار چند کامپوزیت جدید بر مبنای مایع یونی و نانومواد ساخته شد و از آن ها برای اندازه گیری گونه های مختلف استفاده شد. در قسمت اول، کامپوزیتی از فیبرهای نانوساختار نقره و مایع یونی ساخته شد (sf/il) و سپس خواص الکتروکاتالیستی آن بررسی شد. با توجه به اهمیت هیدرازین در زمینه¬ی انرژی، اکسایش الکتروکاتالیستی این ترکیب بر روی کامپوزیت ساخته شده بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت ساخته شده بر روی الکترود فعالیت کاتالیستی خوبی برای اکسایش هیدرازین نشان می دهد. در قسمت بعدی از گرافن به دلیل خصوصیات الکتریکی از جمله هدایت الکتریکی بسیار زیاد، سطح بسیار وسیع و سرعت انتقال الکترون بسیار خوب برای اصلاح الکترود استفاده شد. در این کار تاثیر گرافن بر پارامترهای الکتروشیمیایی و خواص الکتروکاتالیستی اصلاحگر آلی در اکسایش یک نمونه از داروهای دسته ی کتکول آمین (لوودوپا) بررسی شد. در کار بعدی، نانولوله های کربنی با مولکول آلی از مشتقات کومارین عامل دار شد، در مرحله بعد با استفاده از نانولوله های کربنی عامل دار شده و مایع یونی یک کامپوزیت یکنواخت تهیه شد و به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی در اندازه گیری همزمان گونه های نوراپی نفرین و سروتونین استفاده شد. بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با کامپوزیت فوق یک زوج ردوکس را نشان می دهد که مربوط به انتقال الکترون dc می باشد. در سال¬های اخیر مایع یونی در الکتروشیمی و در اصلاح الکترودها به منظور ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی کاربرد زیادی پیدا کرده¬اند. کاربرد زیاد این ماده به جهت خواص ویژه ی آن مانند هدایت بالا، پایداری، پایداری شیمیایی و پنجره اکسایش وسیع می باشد. بر همین اساس در این کار، تاثیر مایع یونی بر پارامترهایی مانند سینتیک انتقال الکترون، خاصیت کاتالیستی و پایداری الکترود خمیر کربن بررسی شد. و در ادامه رفتار الکتروشیمیایی گونه های لوودوپا و کاربیدوپا در سطح الکترود اصلاح شده بررسی گردید. در قسمت بعدی کامپوزیتی شامل نانولوله های کربنی عامل دار شده با نانوذرات تیتانیوم دی اکسید، یک مشتق بنزوفوران و مایع یونی ساخته شد. سپس الکترود کربن شیشه¬ای با استفاده از این کامپوزیت اصلاح شد و به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی در اندازه گیری همزمان گونه های ایزوپرنالین و سروتونین استفاده شد. در ادامه روش ولتامتری پالس تفاضلی نشان داد که جریان و غلظت آنالیت به صورت خطی به هم وابسته هستند. در نهایت از این الکترود برای اندازه گیری گونه های ایزوپرنالین و سروتونین در نمونه ی سرم خون استفاده شد. و در قسمت آخر، کامپوزیتی از نانولوله های کربنی عامل دار شده با c60 و مایع یونی ساخته شد (c60-cnt/il) و سپس خواص الکتروکاتالیستی آن بررسی شد. نتایج نشان داد که فیلم نانوکامپوزیت ساخته شده بر روی الکترود فعالیت کاتالیستی خوبی برای اکسایش کتکول آمین ها شامل نوراپی نفرین، ایزوپرانالین و دوپامین نشان می دهد.

ر این رساله استفاده از لایه نشانی به روش محلول در ساخت سلول های خورشیدی لایه نازک cuin(s,se)2 به منظور اجتناب از روش های پرهزینه خلا مورد بررسی قرار گرفته است. لایه نشانی تمام لایه های سلول با روش های ارزان قیمت و قابل چاپ صورت گرفته است. برای اجتناب از روش های پرهزینه ی خلا ساختار ناهمگون رولایه مورد استفاده قرار گرفته است. ساختار رولایه از لایه‎ی سد کننده ی حفره و لایه ی بافر و لایه ی جاذب تشکیل شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.