مروری بر کاربرد نانوساختارهای کربنی رسانا در سلول‌های فوتو‌ولتائیک چاپی انعطاف‌پذیر

نویسندگان

1 استادیار، گروه پژوهشی علوم و فناوری چاپ، پژوهشکده فیزیک رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران. صندوق‌پستی: 654-16765.

2 استادیار، گروه پژوهشی علوم و فناوری چاپ، پژوهشکده فیزیک رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران. صندوق‌پستی: 654-16765.

3 دانشیار، گروه پژوهشی فیزیک رنگ، پژوهشکده فیزیک رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران، صندوق‌پستی: 654-16765.

4 کارشناسی، گروه پژوهشی علوم و فناوری چاپ، پژوهشکده فیزیک رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران، صندوق‌پستی: 654-16765.

doi
10.30509/jscw.2024.167347.1198
چکیده

دستگاه‌های فوتوولتائیک انعطاف‌پذیر به دلیل وزن کم، مقاومت در برابر تغییر شکل‌های پیچیده، قابل اجرا بودن در سطوح منحنی، سازگاری با تولید رول به رول و سهولت انبارداری و حمل‌ و نقل و همچنین کاربردهای بالقوه در صنعت الکترونیک، منسوجات هوشمند، خودروهای الکتریکی و صنعت هوافضا، توجه زیادی را به‌ خود جلب کرده‌اند. در این مقاله، به لزوم تامین انرژی از منابع پایدار و پاک، با توجه به محدودیت‌های منابع فسیلی از جهت کمبود و همچنین اثرات مخرب زیست‌محیطی آنها پرداخته شده است. سپس مشخصات  انواع نانوساختارهای کربنی شامل فولرن‌ها، نانولوله‌های کربنی و گرافن معرفی شده و در ادامه، کاربرد آنها در سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر، به ویژه سلول‌های خورشیدی حساس به رنگزا (DSSC)، سلول‌های خورشیدی آلی (OSC) و سلول‌های خورشیدی پروسکایت (PSC)  مرور شده است. این بررسی با تاکید بر اثر این نانوساختارها بر بازده تبدیل توان، انعطاف‌پذیری و قابلیت تجاری‌سازی انواع سلول‌های خورشیدی صورت گرفته است. در نهایت، روش‌های مختلف پوشش و چاپ برای تهیه الکترودهای فتوولتائیک با استفاده از فرمول‌های جوهر حاوی نانوساختار کربن، همراه با بحث در مورد مزایا و معایب آنها بررسی می‌شود.