در این پژوهش، روشی ساده جهت سنتز نانوذرات اکسید روی معرفی گردیده است. همچنین با انجام تغییراتی در این روش، شیوه جدیدی برای آلایش نانوذرات اکسید روی معرفی شده است. با استفاده از این روش، نانوذرات اکسید روی با اشکال کروی، میله ای و ستاره ای سنتز گردیدند. همچنین نانوذرات آلاییده شده اکسیــد روی با فرمول کلی zn1-xmxo (m = al, cr, zr) برای (12/0 و 09/0، 06/0، 03/0، 01/0 x=) با موفقیت ساخته شد. نانوذرات اکسید روی و اکسید روی آلایش یافته با آلومینیوم، کروم و زیرکونیوم که با این روش سنتز شده بودند با استفاده از آنالیزهای sem، tem، edx، xrd، pl و uv-vis مورد مطالعه قرار گرفتند. تمام نانوذرات آلاییده شده دارای شکل کروی بودند. کلیه ی نمونه های آلاییده شده به ازاء کلیه ی درصدهای آلایش، دارای میانگین اندازه ی ذرات کوچکتری نسبت به نانوذرات اکسید روی آلایش نیافته بودند. در نانوذرات zno آلایش یافته با آلومینیوم، پارامترهای شبکه نسبت به حالت zno خالص کاهش یافته بود، اما این پارامترها با افزایش غلظت آلومینیوم در نمونه ها افزایش می یافتند. در نمونه های آلایش یافته با کروم و زیرکونیوم، پارامترهای شبکه با افزایش غلظت آلاینده ها افزایش می یافت. در کلیه ی نمونه ها، طیف جذبی نسبت به نانوذرات آلایش نیافته به سمت ناحیه آبی جابجا شده بود. در نانوذرات آلایش یافته با آلومینیوم، طیف فلورسانس نمونه ها در غلظت های پایین آلومینیوم دارای یک جابجایی به سمت ناحیه قرمز بود و این جابه جایی در غلظت های بالای آلومینیوم کاهش می یافت. نمونه های آلایش یافته با کروم دارای رفتار مشابه با حالت آلایش با آلومینیوم بودند. در طیف فلورسانس نمونه های آلایش یافته با زیرکونیوم تغییر قابل ملاحظه ای نسبت به اکسید روی خالص مشاهده نگردید. در ادامه این تحقیق، میزان جذب گوگرد توسط نانوذرات سنتز شده در مرحله ی قبل در دماهای 300، 400، 500 و 600 درجه سانتی گراد مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین میزان جذب گوگرد در اثر افزایش زمان گذردهی گاز از روی نمونه ها در دمای 400 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. در مطالعه ی میزان جذب گوگرد توسط نانوذرات از آنالیزهای xrf، xrd و bet استفاده گردید. بهترین میزان جذب برای آلایش 01/0 درصد آلومینیوم به دست آمد.

استفاده از سوخت های فسیلی و دیگر انرژی ها همچون انرژی هسته ای خطراتی به دنبال دارد، که یکی از آن ها همان آلودگی هوای جهان است. بشر همواره در تلاش برای رسیدن به یک انرژی پاک و مناسب بوده است. با توجه به اینکه خورشید منبع رایگان و قابل دسترس انرژی است، امروزه نگاه ها به سمت استفاده از این انرژی معطوف شده است. در این راستا سلولهای خورشیدی نقش تبدیل این انرژی را به انرژی قابل استفاده برای بشر به عهده می گیرند. سلولهای خورشیدی سیلیکونی با بازده بالا و قیمت بالا و همچنین سلولهای خورشیدی نسل دوم و سوم با بازدهی کمتر اما قیمتی مناسب تر به بازار جهانی معرفی شده اند. ساخت سلولهای خورشیدی ارزان قیمت از اهمیت ویژه ای در تحقیقات برخوردار است. ما نیز با این هدف، ساخت سلول خورشیدی رنگدانه ای برای یافتن رنگدانه ای با کیفیت ثابت و قیمتی ارزان و بازده مناسب را مد نظر قرار می دهیم. در کنار ساخت و آزمون و خطاهایی که در این مسیر وجود دارد، شبیه سازی سلول خورشیدی رنگدانه ای را نیز انجام شده است. بدین طریق داده های به دست آمده از بررسی های عملی و نتایج به دست آمده از حل عددی معادلات حاکم بر سلول را بررسی خواهیم کرد.

نیمرساناهای نانوساختار در صنایع اپتیک و لیزر به خاطر کاربردهای متنوع شان نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند. با توجه به اینکه سلنید سرب نیمرسانایی است که در محدوده ای جذب دارد که در کاربردهای مخابراتی مهم می باشد، از این رو بررسی خواص اپتیکی و هم چنین ساخت نانوساختارهای سلنید سرب بسیار حائز اهمیت است. در این پایان نامه نانوساختارهای سلنید سرب را بر روی زیر لایه سیلیکن با استفاده از روش الکتروانباشت شیمیایی که روشی مطمئن و ارزان است، سنتز کرده ایم. همچنین خواص اپتیکی از جمله ضریب جذب و تغییرات ضریب شکست را در چاه پتانسیل سلنید سرب تحت فشارهای مختلف و میزان آلایش های مختلف شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهد ضریب شکست برای یک فرکانس خاص دچار تغییرات شدید می شود و ضریب جذب هم در این فرکانس مشخص به شدت افزایش می یابد. جذب این ماده در محدوده فرکانس های مادون قرمز می باشد. مشاهده می شود که با افزایش فشار اثرات غیر خطی در ضریب جذب به طور محسوسی افزایش می یابد. از این اثر می توان در کنترل اثرات غیر خطی در دستگاه ها استفاده کرد. در این پژوهش هم چنین تغییرات ضریب جذب در چاه پتانسیل کاتوره ای سلنید سرب بررسی شده است.