بناء خلیة شمسیة باعتماد البولیمرات من النوع n وp، وتحسین خصائصها باستخدام أنابیب الکاربون النانویة متعددة الجدران
الملخص
تم فی هذا العمل بناء خلایا شمسیة بولیمیریة بأساس من بولیمرات النوع nو النوعp محضرة سابقا. حیث حضرت ثمانیة بولیمرات من تفاعل ثنائی فینیلین امین(P-phenylene-diamine) مع ثنائی کبریت الکاربون والکبریت عن طریق البلمرة. ودرست خصائصها لمعرفة المجامیع الفعالة لها بواسطة التحلیل الطیفی للأشعة تحت الحمراء IR، وحیود الاشعة السینیة XDR، والتاریخ الحراری للبولیمرات، وکذلک قیم معامل هول والتحرکیة للإلکترونات والفجوات قبل وبعد التشویب، وعند درجة حرارة الغرفة، وبأسماک بین mm((0.7-0.6. وصنعت الخلایا الشمسیة بترسیب البولیمرات n-type على شرائح Si/p-type. وبولیمرات p-type على المساحة نفسها من شرائح Si/n-type. وکان التوصیل الاومی للسیلکون بترسیب طبقة الألمنیوم بالتبخیر تحت ضغطTorre 3.5x10-6، اما القطب العلوی فقد رُسب من معدن النحاس على السطح المغطى بغشاء البولیمرات. اخذت خصائص I-V تحت شدة ضوء 100mW/cm2، ومن منحیاتها تم حساب قیمة عامل الملء وکفاءة تحویل الطاقة. ثم تم تحسین کفاءة التحویل للخلیة الشمسیة باختیار اربعة بولیمرات من نوع n-type ذات الاعلى توصیلیة کهربائیة. واضیف للبولیمرات الاربعة وبنسب معینة محلول انابیب النانو کاربون نوع متعدد الجدران multi-wall carbon nanotube -mWCNT)) بنقاوة 99.9% بترسیب المزیج على شریحة Si/p-type على بطریقة (spin coating). کانت نتائج الخلایا الاربعة بعد تحسینها قد اعطت زیادة فی کثافة تیار الدائرة القصیرة بین (13.8–19.8) mA/cm2=JSh، فولتیة الدائرة المفتوحة بین V(VOC= (0.345-0.370 زا المصدر ( ) ب الخلفی واتالتی نتائج الافضل ل، وعامل الملىء بمعدل حوالی FF=(~38%). فیما تحسنت کفاءة التحویل بشکل ملحوظ فزادت بین % (2.6-4.48)= ŋ. وکانت أفضل خلیة بولیمیریة من نوع n-type وقد اعطت کفاءة تحویل القدرة بلغت (4.48%) فیما کانت قبل الاضافة ((1.07% أی بزیادة مقدارها 4.18%. وعلیه فان دمج الأنابیب النانویة الکربونیة فی البولیمرات الموصلة العضویة یمکن أن یحسن أداء الخلیة الکهروضوئیة البولیمیریة بشکل ملحوظ.