مطالعه سلول های خورشیدی رنگدانه ای بر پایه گرافن

در این پژوهش به کمک محاسبات، سلول های خورشیدی رنگدانه ای بر پایه گرافن شبیه سازی شده است. در ابتدا باندگپ گرافن توسط جایگزین سازی اتم های کربن توسط اتم های بور و نیتروژن افزایش داده شده است. جایگزین سازی اتم های کربن در ساختار اولیه با نظم مشخصی انجام گرفت و سپس در یکی از ساختارها بدون تغییر در درصد ترکیب هر کدام از اجزا تغییر موقعیت اتم ها نسبت به یکدیگر بررسی گردید. پس از آن رنگدانه های مختلف آلی از خانواده کومارین، ان و ان دی آلکیل آنیلین و تری آریل آمین بر روی نیمه رسانای گرافنی قرار داده شد تا امکان جذب این رنگدانه ها بر روی آن بررسی شود. بهترین نتیجه از نظر جذب بر روی نیمه رسانای گرافنی و باندگپ برای رنگدانه ای از خانواده ان و ان دی آلکیل آنیلین به دست آمد. محاسبات مربوط به گرافن به وسیله برنامه dmol3 و به صورت شرایط مرزی تناوبی انجام شد و محاسبات مربوط به رنگدانه ها علاوه بر dmol3 توسط برنامه gaussian09 نیز انجام شده است.