چکیده:
ﺳﻠﻮل ﻫﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﯾﺎ ﺳﻠﻮل ﻫﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ، اﺑﺰارﻫﺎﯾﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ اﻧﺮژی ﻧﻮراﻧﯽ را ﺟﺬب ﮐﺮده و آن را ﺗﺒﺪﯾﻞ ﺑﻪ ﺟﺮﯾﺎن اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻣﯽ ﮐﻨﻨﺪ. اﻣﺮوزه در ﺑﯿﺸﺘﺮ ﮐﺸﻮر ﻫﺎی ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ و در ﺣﺎل ﺗﻮﺳﻌﻪ و در روزﮔﺎری ﮐﻪ ﺑﺤﺚ ﻣﺤﺪودﯾﺖ اﻧﺮژی ﻓﺴﯿﻠﯽ، ﺟﻮاﻣﻊ ﺑﺸﺮی را ﺑﻪ ﻓﮑﺮ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻨﺎﺑﻊ اﻧﺮژی ﭘﺎک ﻣﺎﻧﻨﺪ آب، ﺑﺎد و ﻏﯿﺮه اﻧﺪاﺧﺘﻪ اﺳﺖ، ﺧﻮرﺷﯿﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﻣﻨﺒﻊ اﻧﺮژی ﺑﺴﯿﺎر ﮔﺴﺘﺮده و ﺳﻠﻮﻟﻬﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﺑﻪ ﻋﻨﻮان اﺑﺰارﻫﺎﯾﯽ ﺑﺮای ﺑﮑﺎر ﮔﯿﺮی و اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﻣﻨﺒﻊ ﻻﯾﺰال اﻧﺮژی ﻣﻄﺮح ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ. اﮐﺜﺮ ﺳﻠﻮﻟﻬﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ای ﮐﻪ در دﻧﯿﺎ ﺑﻪ ﮐﺎر ﺑﺮده ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ، از ﻣﻮاد ﻣﻌﺪﻧﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ Si (ﺳﯿﻠﯿﮑﻮن) ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ. وﻟﯽ دﻻﯾﻠﯽ از ﺟﻤﻠﻪ ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺳﺎﺧﺖ ﺑﺎﻻ و ﻓﺮاﯾﻨﺪ دﺷﻮار ﺳﺎﺧﺖ ﺳﻠﻮﻟﻬﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی از ﻣﻮاد ﻣﻌﺪﻧﯽ، داﻧﺸﻤﻨﺪان را ﺑﺮ آن داﺷﺘﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺗﻮﺟﻬﺸﺎن را ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﻣﻮاد دﯾﮕﺮی ﻣﻌﻄﻮف ﮐﻨﻨﺪ ﮐﻪ ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ﮐﺎرﺑﺮد در ﺳﻠﻮﻟﻬﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی را داﺷﺘﻪ و ﻣﺸﮑﻼت ﻣﺮﺑﻮط ﺳﯿﻠﯿﮑﻮن را ﻧﺪاﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﯽ رﺳﺪ ﻣﻮاد آﻟﯽ ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﮐﺎﻧﺪﯾﺪا ﺑﺮای اﯾﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﺎﺷﻨﺪ. دراﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد و ﺑﺎزده ﺳﻠﻮﻟﻬﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﻓﻮﺗﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ را در دﻣﺎﻫﺎی ﭘﺎﯾﯿﻦ( T<300k)را ﺑﺮرﺳﯽ ﮐﺮده اﯾﻢ، ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﻓﺮض ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ ﻧﻘﺺ ﻫﺎی اﻟﮑﺘﺮوﻧﯽ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺆﺛﺮ ﻓﺮﯾﺰ ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ و ﻓﻘﻂ ﺗﻠﻔﺎت ﺑﺎزده، ﻧﺎﺷﯽ از ﮔﺴﯿﻞ اﺷﻌﻪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد.
خلاصه ماشینی:
در حالت کلی مکانیسم عملکرد یک سلول خورشیدی آلی را می توان به ٤ بخش تقسیم کرد که عبارتند از: جذب نور وتولید اکساتیون :نور با برخورد به ماده آلی نیم رسانا ، در صورتی که انرژی آن از گاف انرژی بین HOMO و LOMO بیشتر باشد، یک الکترون را از HOMO تحریک کرده و آن را به LUMO انتقال خواهد داد و شبه ذره اکساتیون تولید خواهد شد.
سلول های خورشیدی بر پایه نظریه اثر فوتوولتائیک است به طوری که یک الکترون می تواند از میان نوار گاف توسط جذب یک فوتون منفرد با انرژی کافی برانگیخته شود.
با وارد کردن با زترکیب لانگوین برای سلول MEH-PPV بازده تابشی و توان کل برحسب دما در دو حالت با چگالی تله / / / و بررسی شده است .
/ (b) بازده تبدیل توان (a) بازده تابشی در شکل زیر منحنی بازده برحسب باند گاف برای چگالی های تله مختلف رسم شده است .