Recycling CdSe-Based Thin Film Solar Cells
Loading...
Files
Date
2019-09-25
Authors
محمد فيصل أبو الرب, صهيب
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
جامعة النجاح الوطنية
Abstract
من أجل تجنب تلوث المياه بأفلام الخلايا الشمسية، ومن أجل الاستفادة من هذه الافلام ثانية، تم في هذا البحث تحضير وإعادة تدوير أفلام CdSe الرقيقة باستخدام تقنيات مختلفة، الترسيب الكهروكيمياوي (ECD)، والترسيب الكيميائي (CBD) وطريقة مشتركة تعتمد على الترسيب الكهروكيمياوي تليها تقنية الترسيب بواسطة الحمام الكيميائي (ECD / CBD) على شرائح زجاجية مغطاة بطبقة رقيقة موصلة شفافة من أكسيد القصدير المزود بالفلور FTO/glass)). تم تعزيز خصائص أفلام CdSe الرقيقة المعاد تدويرها في الخصائص الكهروكيميائية الضوئية (PEC) بطرق علاج مختلفة مثل تغيير محلول الحمام الكيميائي في طريقة (CBD). وتم أيضا تغليف ECD-CBD CdSe بطبقة من الكربون لتعزيز خصائص PEC، تليها عملية الشي عند 150 درجة مئوية لمدة 1 ساعة، وبعد ذلك تم تبريد الأفلام إلى درجة حرارة الغرفة باستخدام طريقتين مختلفتين: التبريد السريع والبطيء. هذا وقد تمت المقارنة بين الأفلام المحضرة عن طريق المسح المجهري الإلكتروني (SEM)، حيود الأشعة السينية (XRD)، وطيف الامتصاص الإلكتروني.
ثم درست كفاءة الأفلام المحضرة في تحويل الضوء إلى كهرباء بالطريقة الفوتو كهروكيميائية لأقطاب الأفلام المختلفة من حيث عوامل مختلفة مثل منحنيات كثافة تيار الاضاءة (photo J-V) مقابل الجهد، منحنيات كثافة تيار الظلمة J-V) dark) مقابل الجهد، كثافة تيار الدارة القصيرة ((Jsc، جهد الدارة المفتوحة (Voc)، وكفاءة التحويل، وعامل الملىء (FF). أجريت جميع القياسات في درجة حرارة الغرفة، بوجود النيتروجين باستخدام نظام بولي كبريتيد NaOH / S-2 / Sx-2.
تظهر قياسات PEC أن أفلام CdSe الطازجة والمعاد تدويرها هي من النوع سلبي التوصيل الكهربائي. تبين قياسات الامتصاص الالكتروني أن نطاق فجوة الشريط للأفلام الطازجة والمعاد تدويرها يقع في النطاق من 1.7-2.15 eV)). تظهر نتائج XRD أن الأنظمة الثلاثة تضمنت جزيئات CdSe بحجم النانو مع بلورات من النوع المكعب. تظهر أفلام CBD / ECD المعاد تدويرها والحديثة أعلى قيم كفاءة تحويل PEC مع 11.6 ٪ و12.8 ٪ على التوالي. يتميز فيلم CBD / ECD بأنه متفوق لأنه يجمع بين مزايا كل من فيلم ECD-CdSe (تمسك جيد بالطبقة السفلية FTO / الزجاجية) وفيلم CBD-CdSe (سماكة فيلم مناسب). الشواء (عند 150 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة) حسن من الخواص الفوتو كهروكيميائية لأفلام CBD-CdSe، كذلك فإن التبريد السريع أفضل من التبريد البطيء. وأظهرت أفلام ECD-CdSe وأفلام ECD-CBD CdSe انخفاض في أداء PEC. لذلك، قد لا يكون الشي مرغوبا فيه في هذا العمل، لأن التسخين قد يزيد من الطاقة الحركية للجزيئات وبالتالي قد يزيد من اضطرابها. كذلك فإن تغطية الأفلام المعاد تدويرها بطريقة ECD-CBD CdSe بالكربون يعزز كفاءتها.
وفي المجمل تبين النتائج أن أفلام CdSe المعاد تدويرها لا تقل كفاءة عن الافلام المحضرة من كيمياويات تجارية حديثة، مما يؤكد امكانية الاستفادة من الافلام القديمة في تحضير أفلام مدورة وتجنيب المياه من التلوث بها.
Description
This Thesis is Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Chemistry, Faculty of Graduate Studies, An-Najah National University, Nablus - Palestine.
Keywords
إعادة تدوير الخلايا الشمسية المحضرة من أفلام CdSe الرقيقة