ساخت نانوالیاف اکسید کادمیم با کارایی بهتر در سلول‌های فتوولتائیک

محققان پژوهشگاه مواد و انرژی، موفق به تولید نانوالیافی از اکسید کادمیم شدند که نویدبخش ماده‌ای کارآمد برای استفاده در حسگرهای گازی و سلول‌های فتوولتائیک است.

محققان پژوهشگاه مواد و انرژی، موفق به تولید نانوالیافی از اکسید کادمیم شدند که
نویدبخش ماده‌ای کارآمد برای استفاده در حسگرهای گازی و سلول‌های فتوولتائیک است.

علی‌محمد بازرگان، محقق این پژوهش، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه
فناوری نانو گفت: «به دلیل کاربرد زیاد اکسید کادمیم در حسگرهای گازی، سلول‌های
فتوولتائیک و الکترودهای شفاف و بیشتر بودن سطح ویژه نانوساختارهای حاصل از فرایند
الکتروریسی در مقایسه با سایر نانوساختارها، بر آن شدیم تا نانوالیاف الکتروریسی
شده اکسید کادمیم را تهیه و خواص آن را بررسی نماییم».

وی در مورد نحوه انجام کار خود گفت: «در این پژوهش ابتدا محلولی از پیش‌ماده‌ها
تهیه و در میدان الکتریکی قوی قرار داده شد که به این وسیله الیاف کامپوزیتی متشکل
از اجزای آلی و معدنی تهیه شد. سپس این الیاف تحت عملیات حرارتی دما پایین قرار
گرفت تا جز آلی تجزیه شده و نانوالیاف معدنی خالص باقی بماند. در ادامه خواص
ساختاری و ریخت‌شناسی، خواص فیزیکی و نوری نانوالیاف اکسید کادمیم تهیه شده، به دقت
مورد مطالعه قرار گرفت».

مهندس بازرگان افزود: «نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می‌دهد که خواص منحصر به
فرد این نانوالیاف از جمله قطر کم با توزیع یکنواخت، طول بسیار بلند و ساختار
نانولیفی در هم تنیده به همراه سطح ویژه بالا، می‌تواند نویدبخش ماده‌ای کارآمد به
منظور استفاده در حسگرهای گازی و سلول‌های فتوولتائیک باشد. همچنین این نانوالیاف
می‌توانند در صنعت نیمه‌هادی‌ها به ویژه در ابزارهای اپتوالکترونیک و نانوسیستم‌های
الکترومکانیکی کاربرد گسترده‌ای داشته باشند».

الکتروریسی روشی ساده برای ایجاد نانوالیاف توپر و توخالی در طول‌های بسیار بلند،
با قطر یکنواخت و ترکیب متنوع است که بر پایه برهم‌کنش‌های الکترواستاتیکی استوار
است. در اوایل دهه ۹۰، چندین گروه تحقیقاتی، به روش الکتروریسی روی آوردند و موفق
به تولید الیاف نازک از پلیمرهای آلی مختلف شدند. از سال ۲۰۰۵ محققان به قابلیت این
روش در تولید نانوالیاف اکسیدی پی بردند و توانستند نانوالیاف اکسیدی نازک و
یکنواخت با خواص مطلوب تهیه نمایند.

این فعالیت‌های پژوهشی با همکاری مهندس اسماعیل‌پور، مهندس فاطمی‌نیا و دکتر
بهره‌ور انجام شده‌است که جزئیات آن، در مجله Chemical Engineering Journal (جلد
۱۵۵، صفحات ۵۲۳–۵۲۷، سال۲۰۰۹) منتشر شده‌است.