کسب دکترای رشته مهندسی رنگ – صنایع رنگ توسط پژوهشگر پژوهشگاه رنگ آقای دکتر مسعود پیمان نیا

محقق پژوهشگاه رنگ موفق به بررسی اثر نقاط کوانتومی در بهبود بازده سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزای طبیعی گردید. این دفاع موفقیت آمیز را تبریک عرض نموده و برای محقق نامبرده در مراحل پیش روی زندگی، آرزوی موفقیت و سربلندی می نمائیم.
به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه رنگ، دکتر مسعود پیمان نیا مجری طرح " بررسی اثر نقاط کوانتومی در بهبود بازده سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزای طبیعی" در ارتباط با این طرح گفت: در این پژوهش هدف اصلی ساخت سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزای طبیعی و بررسی تقویت بازده آنها با استفاده از نقاط کوانتومی است. به این منظور، مواد رنگزای مورد نیاز از گل‌های طاووسی، ختمی و چای ترش استخراج شدند. برای بهینه سازی شرایط استخراج‌ها، از نرم افزار طراحی آزمایش RSM استفاده شد. فاکتورهای دما، زمان و درصد حلال بعنوان متغیرهای طراحی آزمایش در نظر گرفته شدند. نتایج بدست آمده نشان داد، متغیر درصد حلال برای هر سه نمونه بیشترین و زمان کمترین، تاثیر را در استخراج مواد رنگزا داشته است. در ادامه ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جذب مواد رنگزای استخراج شده روی پوشش TiO2 الکترود آند سلول های خورشیدی بررسی شد. نتایج این قسمت نشان داد، مکانیسم جذب مواد رنگزا از ایزوترم جذب سطحی لانگمویر و سینتیک جذب از معادله شبه مرتبه دوم پیروی می کند. در ادامه با استفاده از مواد رنگزای استخراج شده، سلول‌های خورشیدی تهیه گردید. نتایج آزمون های فتوولتاییک نشان داد، مواد رنگزای استخراج شده از گل ‌های چای ترش با ولتاژ مدار باز (Voc) ۰/۶۴۴، جریان اتصال کوتاه(Jsc) ۱/۹۳۲، فاکتور پرشدگی (FF) ۶۷۷/۰، بازده سلول خورشیدی %۰/۸۴۳ و مقدار IPCE %۱۹/۷۷۳، دارای مناسب‌ترین خصوصیات فتوولتاییک است. در ادامه این پژوهش، نقاط کوانتومی اکسید روی و کادمیوم سلنید سنتز شدند و با استفاده از آزمون های XRD، FTIR،EDS ، FESEM،TEM  وPL  شناسایی و بررسی شدند. نتایج این آزمون ها سنتز مناسب نقاط کوانتومی با اندازه ذرات حدود ۳ نانومتر را تایید کردند. سپس نقاط کوانتومی سنتز شده، در غلظت های ۰/۰۰۲۵، ۰/۰۰۵، ۰/۰۱ و ۰/۰۲ گرم بر لیتر، برای بررسی تقویت بازده سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزا، استفاده شدند. نتایج بدست آمده از آزمون های فتوولتاییک سلول های خورشیدی تقویت شده، نشان می دهد، استفاده از نقاط کوانتومی اکسید روی و نقاط کوانتومی کادمیوم سلنید، به ترتیب حدود ۱۷% و ۱۹% باعث افزایش بازده سلول های خورشیدی شده است.
کلمات کلیدی: سلول خورشیدی حساس شده به مواد رنگزا، مواد رنگزای طبیعی، TiO2 ، نقاط کوانتومی اکسید روی و نقاط کوانتومی کادمیوم سلنید
در پایان گفتنی است اساتید راهنمای طرح مذکور آقایان پروفسور کمال الدین قرنجیگ و دکتر امیر مسعود اعرابی از پژوهشگاه رنگ بودند.