دفاعیه دکتری در دانشکده شیمی

آقای سعید شهبازی  دانشجوی دکتری شیمی، در تاریخ 12/04/1395از رساله دکتری خود تحت عنوان"  سنتز،شناسایی و کاربرد نانوذرات پروسکایت در سلول های خورشیدی" با راهنمایی خانم دکتر شهرآرا افشار و آقای دکتر نیما تقوی نیا  دفاع خواهدکرد.

    استاد راهنمای اول: خانم دکتر شهرآرا افشار

  استاد راهنمای دوم: آقای دکتر نیما تقوی نیا

استادان مشاور: خانم دکتر آزاده تجردی و خانم دکتر فریبا تاج آبادی

  هیات داوران: دکتر علی رضا محجوب (دانشگاه تربیت مدرس)، دکتر مازیار مرندی (دانشگاه اراک)، دکتر رحمت اله رحیمی و دکتر علی غفاری نژاد

  این جلسه ساعت  14 روز شنبه (12/04/1395) در آمفی تئاتر دانشکده مواد برگزار خواهد شد.

  چکیده :

در سال‌های اخیر، دسته‌ای از ترکیبات هیبریدی آلی-معدنی با ساختار بلوری پروسکایتی گسترش پیدا کردند که در بین آنها نیمه‌رساناهای پروسکایتی با ترکیب شیمیایی CH₃NH₃PbX₃ (X=I, Br, Cl)،توانایی بالایی به‌عنوان جاذب نور  برای کاربرد در سلول‌های خورشیدی از خود نشان دادند. این دسته از مواد دارای خواص بی‌نظیری از جمله: ضریب جذب بالا، نوار انرژی قابل تنظیم و فرآیند لایه نشانی محلول هستند. برای اولین بار یک روش سه مرحله‌ای برای کنترل ریخت و بهبود بلورینگی فیلم پروسکایت معرفی شد.در مرحله‌ی اول، فیلم سرب یدید با لایه نشانی دورانی محلول سرب یدید در حلال دی‌متیل‌فرمامید لایه نشانی شد. مرحله‌‌ی دوم شامل واکنش بین فیلم با کاتیون های بلند زنجیر (بوتیل آمونیوم یدید) به‌جای متیل آمونیوم یدید بود که باعث تشکیل یک حد واسط با ساختارپروسکایتمی‌شد. در مرحله آخر جایگزین شدن متیل آمونیوم یدید با کاتیون بلند زنجیر با سرعت واکنش کمتری انجام می‌شد و منجر به بلورینگی بالا و بهبود ریخت فیلم پروسکایت می‌شد. در نهایت، 15% بهبود در بازدهی نسبت به روش دومرحله‌ای حاصل گردید.روش لایه نشانی تک‌مرحله‌ایبا استفاده از روش ضدحلال هم در این پروژه مورد بررسی قرار گرفت. با  این روش برای نخستین بار به یک روش موثر و ساده برای سنتز نانوبلورهای پروسکایتی یکنواخت و در اندازه بزرگ،دست یافته شد. نتایج آشکار کرد که نقره یدید سبب اصلاح شبکه بلوری شده است و بلورینگی و رسانایی فیلم پروسکایتی را بطور چشمگیری بهبود بخشیده است و بازده فوتوولتاییک را به میزان 30%  در ساختار معکوس افزایش داده است ولی در ساختار نرمال اثر منفی بر روی بازدهی دارد.

روش لایه نشانی بازپخت حلال باعث شد که لایه در مقدار کمی حلال دوباره متبلور شود و رشد بلوری کل لایه به‌صورت هم‌زمان و به‌آرامی اتفاق ‌افتد که افزون بر اصلاح ریخت سطح، باعث رشد بلوری یکنواخت در کل حجم لایه شد. از بین روش‌های لایه نشانی مختلف، از روش سه مرحله‌ای بزرگ‌ترین اندازه بلوری به به دست آمد چون رشد بلوری در زمان طولانی‌تری اتفاق می‌افتاد ولی روش یک مرحله‌ای با استفاده از روش باز پخت حلال یکنواخت‌ترین فیلم را به دست داد.