بررسی امکان ساخت منسوجات نانوساختار فتوولتاییک

برای تولید بستر انعطاف پذیر رسانا، هدایت الکتریکی با استفاده از روش الکترولس فلز نیکل روی پارچه شفاف ایجاد شده، سپس لایه ای از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بعنوان لایه سدی با استفاده از روش اسپری کردن بر روی پارچه رسانا ایجاد شد. در مرحله بعد با استفاده از روش الکتروریسی، وب نانو الیاف کامپوزیتی پلی وینیل الکل/(30%)دی اکسید تیتانیوم مستقیما بر روی سطح پارچه رسانا تشکیل شد. الکترولیت به کاربرده شده در این تحقیق، الکترولیت ژلی برپایه یدید-تری یدید بوده و از نانو ذرات طلا و نانو لوله های کربنی به عنوان الکترود مقابل استفاده شد. پس از لایه نشانی نانو ذرات نیکل، مقاومت الکتریکی سطحی پارچه رسانا ?/sq 11/10 و میزان انتقال نوری آن 25% بود. جهت حفظ شرایط پایدار الکتروریسی و وب یکسره، حداکثر مقدار ممکن دی اکسید تیتانیوم در محلول پلیمری 30% بود. ابتدا وب نانو الیاف کامپوزیتی پلی وینیل الکل/(30%)دی اکسید تیتانیوم روی صفحه آلومینیومی و سپس روی سطح پارچه رسانا تشکیل شد. براساس نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس، وب کامپوزیتی سه پیک مشخصه کریستالی در دوتتا برابر با °32/25، °86/37 و°06/48 دارد که بیانگر دی اکسید تیتانیوم در فاز آناتاز است. براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (fe-sem) از سطح مقطع نانو الیاف، ضخامت لایه فعال نوری بین 8-6 میکرومتر بود. قطر متوسط نانو الیاف خالص پلی وینیل الکل بین 360-90 نانومتر و قطر متوسط نانو الیاف کامپوزیتی بین450-110 نانومتر بود. همچنین براساس تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، پس از افزایش دی اکسید تیتانیوم قطر نانو الیاف بیشتر شده و میانگین زبری سطحی نانو لایه از 10/42 نانومتر در نانو الیاف خالص به 4/106 نانومتر در نانو الیاف کامپوزیتی افزایش یافت. به منظور بررسی امکان جذب و عبور نور از فتو آند چند لایه ای، میزان انتقال نور به وسیله دستگاهuv-vis و میزان انعکاس نور فرودی، با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر انعکاسی اندازه گیری شده و میزان افت انتقال و انعکاس نور پس از مراحل مختلف لایه نشانی مورد ارزیابی قرار گرفت. با پوشش دهی دو لایه قبل از لایه فعال نوری، نمودارهای انعکاسی و انتقالی 2% افت انتقال نور و 18% کاهش انعکاس نور نسبت به نمونه اولیه نشان دادند؛ از آنجا که نور فرودی به سطوح می تواند جذب شود، انعکاس یابد یا اینکه انتقال پیدا کند، بنابراین هرچه میزان انعکاس در لایه های اول و دوم الکترود کار کمتر باشد ، می توان به افزایش میزان انتقال و جذب امیدوار بود. بنابراین با توجه به افت ناچیز انتقال نور و 18% کاهش انعکاس پس از لایه نشانی، می توان به افزایش چشمگیر جذب نور مورد نیاز برای تهییج رنگ پی برد.