طیف سنجی

توسعه سلول های فتوولتائیک با UV/Vis/NIR

توسعه سلول های فتوولتائیک با UV/Vis/NIR

 

دستگاه آزمایشگاهی اسپکتروفتومتر مرئی− فرابنفش از تجهیزات رایج و ضروری در آزمایشگاه های صنایع مختلف است و در بسیاری از تحقیقات اسپکتروسکوپی برای آنالیز مواد مورد استفاده قرار می گیرد. در ابتدا اسپکتروفتومتر ها برای اندازه گیری جذب نمونه های مایع طراحی شده بودند. با این وجود، در سال های اخیر اسپکتروفتومتر هایی با وضوح بالا، به دلیل افزایش سریع مطالعات بازتاب و جذب در نمونه های جامد از جمله نیمه رسانا ها، فیلم ها، شیشه ها و مواد جاذب، به بازار عرضه شدند. با استفاده از تجهیزات مناسب، اسپکتروسکوپی UV-Vis-NIR امکان اندازه گیری درصد های مختلف نور منعکس شده، عبور یافته یا جذبی توسط نمونه را فراهم می کند.

برای اندازه گیری نور عبوری در یک نمونه جامد، امکان انحراف پرتو عبوری به دلیل انکسار، سطح ناهموار نمونه و یا سطح محدب/مقعر وجود دارد. بنابراین، اگر میزان این انحراف قابل توجه باشد، خطر آن وجود دارد که پرتو عبوری به طور کامل توسط آشکارساز دریافت نشود، که این سبب کاهش سیگنال می شود و خطای اندازه گیری را به همراه خواهد داشت. به طور کلی، عبور در نمونه های جامد، تنها می تواند با استفاده از تجهیزات خاص و با بهره گیری از integrating sphere اندازه گیری شود.

در اندازه گیری بازتاب برای یک نمونه جامد نیز، به دلیل وجود دو نوع بازتاب پخشی و اسپکولار، به منظور اندازه گیری جداگانه یا کلی این انعکاس ها تجهیزات مخصوص به همراه گزینه integrating sphere طراحی شده است. در انعکاس اسپکولار قسمتی از پرتو تابشی در همان زاویه برخورد منعکس می شود، در حالیکه در انعکاس پخشی قسمتی از پرتو تابشی در جهت های مختلف بازتاب می شود. پودر ها بازتاب پخشی خواهند داشت و بازتاب اسپکولار به ویژه هنگام مطالعه رسوبات لایه نازک استفاده می شود.

قسمتی از پرتو که نه عبور یافته است و نه منعکس، توسط نمونه جامد جذب شده است: 100%=R+%T+%Absorbance%. بنابراین جذب برای یک نمونه جامد نیز از اندازه گیری بازتاب و عبور محاسبه می شود: Absorbance=100%-%R-%T%.

سلول های فتوولتائیک

در سال‌ های اخیر، نیاز به یافتن راه‌ حل‌ هایی برای مشکلات زیست‌ محیطی که در حال حاضر با آن مواجه هستیم، تبدیل به یک مسئله بزرگ شده‌ است. با توجه به این که منابع سوخت فسیلی به شدت کاهش یافته است و با در نظر گرفتن آسیب های زیست محیطی قابل توجهی که این منابع ایجاد می کنند، زمان توسعه روش های جایگزین تولید انرژی فرا رسیده است. خورشید منبع فراوانی از انرژی پاک است. سلول های خورشیدی که دانشمندان آن را سلول های فتوولتائیک (PV) می نامند، نور آفتاب را به طور مستقیم به برق تبدیل می کنند. 

چندین نوع مختلف از سلول های PV وجود دارند که همه آنها از نیمه هادی ها برای تعامل با فتون های دریافتی از خورشید استفاده می کنند، تا جریان الکتریکی ایجاد کنند. سلول های خورشیدی مرسوم از سیلیکون ساخته شده اند و معمولاً به صورت تخت هستند و به طور کلی بهره وری بالایی دارند. با بیان این مطلب، هنوز تعداد قابل‌ توجهی از کار های تحقیقاتی در این زمینه در حال انجام است. توسعه دهندگان مواد فتوولتائیک که به دنبال بهبود کارایی سلول هستند، نیاز به ابزار های تحلیلی مناسب برای ارزیابی دارند. طیف سنجی UV-Vis-NIR یکی از تجهیزات آنالیتیکال آزمایشگاهی است که برای مطالعه خواص اپتیکی سلول های فتوولتائیک مورد استفاده قرار می گیرد.

بررسی سلول های فتوولتائیک با دستگاه UV-Vis-NIR

اندازه گیری عبور و بازتاب نور در سلول های فتوولتائیک با UV-Vis-NIR

بررسی سلول های فتوولتائیک با دستگاه UV-Vis-NIR

در تحقیقی، برای بررسی سلول های فتوولتائیک از اسپکتروسکوپی مرئی ماوراء بنفش− نزدیک مادون قرمز استفاده شد، که حداکثر دامنه طیفی آن بین 175 نانومتر و 3300 نانومتر است. پس از آماده سازی نمونه های ویفر سیلیکونی، بازتاب و عبور نور با استفاده از تجهیزات مخصوص اندازه گیری شد. با هزینه کم و انعطاف پذیری بالا، اسپکتروفتومتر UV-Vis-NIR ابزار تحلیلی جذابی برای تحقیقات مواد فتوولتائیک، تست پنل ها و کنترل کیفیت در تولید پنل است.

دیگر کاربرد های دستگاه طیف سنجی مرئی− ماوراءبنفش

 

در صورتی که قصد خرید دستگاه طیف سنج UV-Visible را دارید، می توانید از راهنمایی مشاوران با تجربه شرکت تجهیزات آزمایشگاهی ری نور آزما استفاده کنید. شرکت ری نور آزما، ضمن تأمین تجهیزات آزمایشگاهی عمومی و آنالیتیکال و همچنین قطعات یدکی و مصرفی، آمادگی خود را جهت ارائه بروزترین خدمات اعلام می دارد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بیست − هفت =