ساخت و مشخصه یابی فوتوآند نانوکامپوزیت روی اکسید/ گرافن در یک سلول فوتوالکتروشیمیایی

zno با تحرک ¬الکترونی بالا (یک مرتبه بزرگ¬تر از tio2) و داشتن خانواده¬ای بزرگ از انواع نانوساختارها، از بهترین جایگزین¬ها برای tio2 درسلول¬های فوتوالکتروشیمیایی به حساب می¬آید. از طرفی گرافن با خواص منحصر به فردش از جمله سطح موثر بزرگ و تحرک الکترونی بسیار بالا، ماده بسیار مناسبی جهت استفاده در سلول¬های¬خورشیدی است. استفاده از این دو ماده درون نانوکامپوزیت zno/graphene می¬تواند با افزایش سرعت انتقال الکترون در ساختار، باعث کاهش بازترکیب و در نتیجه افزایش خواص فوتوولتایی سلول¬خورشیدی شود. در تحقیق حاضر به¬ساخت و مشخصه¬یابی نانوکامپوزیت zno/graphene به¬عنوان فوتوآند یک سلول فوتوالکتروشیمیایی حساس¬شده با نقاط¬کوانتومی cds/cdseپرداخته شده¬ است. نانوکامپوزیت مورد نظر به سه روش سنتز شد. در روش اول از سل zno و گرافن پراکنده ¬شده استفاده شد. در روش دوم روی¬آمونیوم¬کربنات ، گرافن¬اکسید پراکنده¬شده و pvp به¬ترتیب به¬عنوان پیش¬ماده¬های روی، گرافن و اتصال دهنده دو ماده به¬کار گرفته شدند. در روش سوم نیز خمیری از نانوذرات 50 نانومتری zno و گرافن¬اکسید 13 لایه، با هم مخلوط و به¬روش دکتر بلید لایه¬نشانی شد. تنها جواب به¬دست آمده از سلول¬خورشیدی ساخته شده با نانوکامپوزیت نوع سوم، جواب قابل قبولی بود. فرایند کاهش حرارتی گرافن¬اکسید و تولید گرافن، توسط روش¬های اسپکتروسکوپی رامان، ftir (تبدیل فوریه مادن قرمز) و drs (طیف¬سنجی بازتاب نفوذی) مورد بررسی قرار گرفت که همه به-خوبی احیای درصدی از گرافن¬اکسید را نشان دادند. در سلول¬خورشیدی ساخته¬شده از خمیر نانوکامپوزیتی نسبت به لایه zno تنها، افزایش دوبرابری بازده (20/2% در مقابل 28/1%) مشاهده شد. هم¬چنین مقدار چگالی جریان و ولتاژ مدار باز سلول برابر با ma.cm-272/8 و v57/0به¬دست-آمدند. اندازه¬گیری¬¬امپدانس¬الکتروشیمیایی، تاثیر مثبت حضور گرافن را در نانوکامپوزیت به¬خوبی نشان داد.