بحران انرژی و آلودگی هوا، دو چالش مهم بشر امروزی است. استفاده از انرژی خورشید به عنوان یک منبع انرژی پاک تجدیدپذیر و تبدیل آن به جریان الکتریکی توسط یک سلول خورشیدی، راه حلی مناسب برای این دو چالش است. سلول خورشیدی پروسکایتی یکی از مهم ترین انواع سلول های خورشیدی است که بازده آن در طول یک دهه اخیر، سریعا افزایش یافته است. به دلیل پتانسیل این فناوری در دستیابی به بازده های بیشتر و هزینه ساخت پایین تر، این سلول توجه زیادی را از نظر علمی و تجاری به خود جلب کرده است.
یکی از مشکلاتی که در مورد سل های پروسکایتی وجود دارد عدم پایداری آن ها در اتمسفر آزاد است. بنابراین، نمونه های اولیه ساخته شده از این سل، طول عمر نسبتا پایینی در معرض رطوبت، حرارات و نور داشته اند. در سال های اخیر توجه دانشمندان بر افزایش پایداری سلول خورشیدی پروسکایتی معطوف شده است. با توجه به گسترش روزافزون تحقیقات انجام یافته بر روی ساخت سلول های خورشیدی پروسکایتی، یادگیری مفاهیم بنیادی و فاکتورهای عملیاتی مربوط به ساخت آن، برای علاقه مندان بسیار مفید است.
همچنین با توجه به آینده امیدبخش این نسل از سلول های خورشیدی، آشنایی با روش ساخت سلول خورشیدی پروسکایتی با رویکرد افزایش راندمان و پایداری و محاسبات مربوط به بررسی عملکرد آن ها، برای کسب تسلط و آگاهی دانشجویان فعال در این حوزه بسیار ضروری است.
فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:
- درس یکم: سلول خورشیدی فوتوولتائی
- از سوخت های فسیلی تا فوتوولتائی
- نور خورشید به عنوان یک منبع انرژی پاک
- فیزیک و تئوری سلول خورشیدی
- انواع سلول خورشیدی
- درس دوم: سلول خورشیدی پروسکایتی
- تاریخچه سلول خورشیدی پروسکایتی
- ساختار پروسکایت و انواع ترکیبات آن
- ساختار و فیزیک سلول خورشیدی پروسکایتی
- اجزای تشکیل دهنده سلول خورشیدی پروسکایتی
- روش های لایه نشانی پروسکایت
- مزایا و معایب سلول خورشیدی پروسکایتی
- درس سوم: پایداری سلول خورشیدی پروسکایتی
- ناپایداری پروسکایت و فاکتورهای تخریب
- افزایش پایداری سلول خورشیدی پروسکایتی
- درس چهارم: مهندسی ساختار پروسکایت
- پروسکایت دوبعدی
- نانوساختارهای پروسکایتی
- کوانتوم دات های پروسکایت
- ساختار هسته-پوسته
- پروسکایت دوپ شده با فلزات
- درس پنجم: ساخت سلول خورشیدی پروسکایتی و روش های مشخصه یابی آن
- مواد و تجهیزات مورد نیاز
- مراحل ساخت سلول خورشیدی پروسکایتی
- روش های مشخصه یابی سلول خورشیدی پروسکایتی
- تحلیل نتایج
- درس ششم: چشم انداز سلول خورشیدی پروسکایتی
- الکترود کربنی برای ساخت سلول خورشیدی پروسکایتی
- سلول خورشیدی پروسکایتی منعطف
- سلول خورشیدی پروسکایتی خود ترمیم شونده
مفید برای رشته های
- مهندسی شیمی
- مهندسی برق