بررسی نورزایی و ضریب شکست غیرخطی هیبریدهای آلی- معدنی و آلایش آنها با نانوذرات به منظور بکارگیری در ادوات نوری

هدف این پایان نامه، بررسی خواص نوری خطی و غیرخطی ساختار هیبریدی آلی- معدنی پروسکایت ch3nh3pbbr3 می باشد، که دارای کاربردهای بسیار مهمی در ادوات نوری از جمله سلول های خورشیدی پروسکایتی و دیودهای نورگسیل آلی-معدنی است. لازمه بکارگیری این هیبریدها در ادوات نوری، مطالعه و شناسایی دقیق ساختار آنها است. به همین دلیل گام اول این پژوهش، شامل سنتز ساختار هیبریدی ch3nh3pbbr3 و نیز تعیین مشخصه های آنها از جمله: ساختار بلوری، پارامترهای شبکه ای، انرژی گاف، انرژی پیوند اکسایتونی، خواص فوتولومینسانس، ثابت دی الکتریک و اثر تنش مکانیکی است. همچنین تاثیر کنترل نسبت های مختلف بخش های آلی و معدنی بر خواص ساختاری و نوری هیبریدهای سنتز شده برای اولین بار مطالعه شده است. نتایج نشان داد که تغییر نسبت مولی بخش آلی و معدنی در ساختار سنتز شده، یک عامل مهم و تاثیرگذار در ویژگی های نوری این هیبریدها است. در گام بعدی، ویژگی ها و رفتار اپتیکی غیرخطی این هیبریدها با استفاده از روش جاروب-z مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بیانگر خودواکانونی متناظر با رفتار غیرخطی منفی بالا، به همراه پدیده جذب اشباع در این ساختارها است. لازمه بکارگیری هیبریدهای سنتز شده در ادوات نوری، ایجاد فیلم نازک از این ساختارها است. برای نخستین بار در این پایان نامه روش لایه نشانی تبخیری به کمک باریکه الکترونی جهت ایجاد فیلم نازک پروسکایتی معرفی شده است. ساخت متمرکز کننده نوری لایه نازک بر روی سلول خورشیدی با استفاده از هیبریدهای آلی-معدنی سنتز شده، از جمله کاربردهای این ساختارها در ادوات نوری است که در این پایان نامه، برای اولین بار به آن پرداخته شده است. نتایج بیانگر این حقیقت است که این ساختارهای هیبریدی با بازدهی نورتابی کوانتومی بالا و نسبت مولی بالاتر (1/6 :معدنی/آلی) و غلظت 7 درصد وزنی در پلیمر pva با استفاده از اثر جابجایی طول موج، می توانند عملکرد ضعیف سلول های خورشیدی را در ناحیه ماورابنفش، بهبود بخشیده و موجب افزایش بازده سلول خورشیدی تا 45 درصد گردند. بعلاوه ساختار هیبریدی پروسکایتی آلائیده شده با نانوذرات کادمیوم سلناید به روش شیمیایی و نیز به منظور بکارگیری در ساخت متمرکز کننده خورشیدی نورزا سنتز شد. نتایج نشان داد که ساختار هیبریدی آلاییده شده با نانوذرات کادمیوم سلناید، می تواند بر پارامترهای مختلف سلول خورشیدی تاثیرگذار باشد.