سنتز نقاط کوانتومی کربنی با عصاره مرکبات به منظور افزایش بازدهی سلول های خورشیدی با کاربرد در شناورهای دریایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 گروه فیزیک،دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

نقاط کوانتومی کربنی، به دلیل سنتز ساده، زیست سازگاری، انتشار نور قابل تنظیم و انتقال طول موج های ماورای بنفش به طیف مرئی دارای کاربردهای فراوانی در سیستم های اپتوالکترونیکی می باشد. بنابراین در این مقاله، ابتدا با استفاده از روش گرمابی و سیستم اتوکلاو، نقاط کوانتومی کربنی از عصاره طبیعی مرکبات سنتز گردید. سپس با استفاده از روش های مشخصه یابی پراش پرتو ایکس، آنالیز پراکندگی نور ، میکروسکوپ عبوری گسیل میدانی ، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس ، طیف سنجی نور فرابنفش-مرئی و طیف سنجی فوتولومینسانس، ساختار نقاط کوانتومی کربنی سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد ابعاد نقاط کوانتومی کربنی در محدوده 10 تا 50 نانومتر بوده که به دلیل ویژگی محدودیت کوانتومی در این مقیاس و ایجاد نوار باند ممنوعه انرژی متفاوت، امکان جذب طول موج های مختلف نوری فراهم شده که باعث افزایش بازدهی سلول های خورشیدی می شود. با توجه به گستردگی تنوع طیف نور خورشید به ویژه در محدوده امواج نور مرئی در سطح دریا و زمان نسبتا طولانی تابش نور خورشید، امکان استفاده بیشتر از این نوع سلول های خورشیدی در شناورهای دریایی فراهم می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Synthesis of carbon quantum dots with citrus extract in order to increase the efficiency of solar cells of marine vessels.

نویسندگان [English]

  • Abdolrasool Gharati 1
  • Seyed Saeed Behaein 2
1 Physics Department , Payame Noor University, Tehran, Iran
2 Physics Department , Payame Noor University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Carbon quantum dots have many applications in optoelectronic systems due to their simple synthesis, biocompatibility, adjustable light emission, and transmission of ultraviolet wavelengths to the visible spectrum. Therefore, in this article, carbon quantum dots were synthesized from natural citrus extract using hydrothermal method and autoclave system. Then, using X-ray diffraction characterization methods, light scattering analysis, field emission transmission microscope, X-ray energy diffraction spectroscopy, ultraviolet-visible light spectroscopy and photoluminescence spectroscopy, the structure of synthesized carbon quantum dots was investigated. The results show that the dimensions of carbon quantum dots are in the range of 10 to 50 nm Due to the feature of quantum limitation in this scale and the creation of different energy forbidden bands, it is possible to absorb different wavelengths of light, which increases the efficiency of solar cells. Due to the wide variety of the sunlight spectrum, especially in the range of visible light waves on the sea surface and the relatively long time of sunlight, it is possible to use more of this type of solar cells in marine vessels.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Solar cell
  • carbon quantum dots
  • hydrothermal method