پژوهشگران ایرانی با استفاده از پیش ماده معدنی جدید در حضور امواج مایکروویو موفق به ارائه روشی جدید برای تولید یک ترکیب نیمه‌رسانا با قابلیت کاربرد در سل‌های خورشیدی شدند. کاهش هزینه و افزایش سرعت تولید، کاهش آلودگی و همچنین خلوص بالا از جمله مزایای این روش هستند. قابل ذکر است که این روش به دلیل سرعت بالا و دمای عملیاتی پایین‌تر می‌تواند در تولید صنعتی این ماده قدم موثری باشد.
کاشان: ارائه‌ی روش جدید سنتز ترکیب نیمه‌رسانای اینیدیوم مس سولفید
یکی از روش‌های تولید پاک و بدون آلاینده‌ی برق، تبدیل انرژی خورشیدی به برق است. این تبدیل با استفاده از مواد مناسبی با خواص فتوولتائیک امکان‌پذیر است. ترکیب نیمه‌رسانای اینیدیوم مس سولفید یکی از این مواد است. این ماده به دلیل ضریب جذب بالای نور خورشید، مورد توجه محققان قرار گرفته است. تا کنون روش‌های مختلفی برای سنتز این نانوساختار ارائه شده که از امواج مایکرویو به عنوان یکی از مناسب‌ترین روش‌های گرما‌دهی به فرآیند تولید و سنتز یاد می‌شود. این محققان با استفاده از پیش ماده معدنی جدید در حضور امواج مایکروویو ترکیب نیمه‌رسانای اینیدیوم مس سولفید را تولید نموده‌اند. همچنین بررسی کاربرد آن در سل‌های خورشیدی و تأثیر منابع مختلف سولفید بر روی ساختار محصول نهایی از دیگر موارد بررسی شده در این تحقیق است.
سیدمصطفی حسین‌پور مشکانی، دانشجوی کارشناسی ارشد نانوشیمی دانشگاه جواهرلعل نهرو هند (Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad) در این باره گفت: « برای انجام این تحقیقات ابتدا به بررسی روش‌های به کار برده شده برای سنتز این نانوذره پرداختیم تا مناسب‌ترین آن‌ها انتخاب گردد. در ادامه بررسی‌هایی در زمینه پیش ماده‌های به کاربرده شده برای ساخت این نانوذره صورت گرفت و عوامل موثر بر خاصیت این نانوذره مطالعه شد. در آخر نیز امکان اندازه‌گیری خاصیت سل‌های خورشیدی به‌دست آمده از این نانوذره و همچنین عوامل موثر بر میزان بازدهی آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت.»
مواد نیمه رسانا داری خاصیت فوتولومینسانس هستند و میزان این خاصیت در ترکیب به صورت توده‌ای (در ابعاد غیرنانو) با ابعاد نانو فرق دارد. خاصیت فوتولومینسانس این مواد در ابعاد نانو بهتر است که به افزایش بازده سلول‌های خورشیدی منتهی می‌شود. فوتولومینسانس یکی از انواع لومینسانس است که در آن تحریک اتم توسط فوتون‌ها صورت می‌گیرد. در این فرآیند، برانگیختگی به سطوح انرژی بالاتر و بازگشت به سطح انرژی پایین‌تر با جذب و نشر فوتون همراه است.
نتایج به‌دست آمده از تصاویر XRD بدست آمده از نانوذرات سنتز شده، نشان می‌دهد که این نانوذرات دارای فاز تتراگونال بوده و هیچ گونه ناخالصی در آن حضور ندارد. همچنین نتایج اولیه ساختار ITO/CIS/CdS/Pt-ITO نشان دهنده‌ی امکان تولید این نانوماده با قابلیت کاربرد در سل‌های خورشیدی است.
در یک مقایسه ساده‌ی روش حاضر با روش‌های مختلف مشخص شده که این روش از دمای عملیاتی پایین‌تر و سرعت بالاتری برخوردار است. همچنین اندازه نانوذرات تولیدی در این روش از سایر روش‌ها کوچکتر است.
نتایج این کار تحقیقاتی که با تلاش سیدمصطفی حسین‌پور مشکانی، دکتر مسعود صلواتی نیاسری-عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان-، فاطمه مهندس-دکتری شیمی از دانشگاه کاشان- صورت گرفته است، در مجله Journal of Industrial and Engineering Chemistry (جلد ۲۰، شماره ۵، ۲۵ سپتامبر سال ۲۰۱۴، صفحات ۳۸۰۰ تا ۳۸۰۷) منتشر شده است.
سیدمصطفی حسین‌پور مشکانی، دانشجوی کارشناسی ارشد نانوشیمی دانشگاه جواهرلعل نهرو هند (Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad) در این باره گفت: « برای انجام این تحقیقات ابتدا به بررسی روش‌های به کار برده شده برای سنتز این نانوذره پرداختیم تا مناسب‌ترین آن‌ها انتخاب گردد. در ادامه بررسی‌هایی در زمینه پیش ماده‌های به کاربرده شده برای ساخت این نانوذره صورت گرفت و عوامل موثر بر خاصیت این نانوذره مطالعه شد. در آخر نیز امکان اندازه‌گیری خاصیت سل‌های خورشیدی به‌دست آمده از این نانوذره و همچنین عوامل موثر بر میزان بازدهی آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت.»
مواد نیمه رسانا داری خاصیت فوتولومینسانس هستند و میزان این خاصیت در ترکیب به صورت توده‌ای (در ابعاد غیرنانو) با ابعاد نانو فرق دارد. خاصیت فوتولومینسانس این مواد در ابعاد نانو بهتر است که به افزایش بازده سلول‌های خورشیدی منتهی می‌شود. فوتولومینسانس یکی از انواع لومینسانس است که در آن تحریک اتم توسط فوتون‌ها صورت می‌گیرد. در این فرآیند، برانگیختگی به سطوح انرژی بالاتر و بازگشت به سطح انرژی پایین‌تر با جذب و نشر فوتون همراه است.
نتایج به‌دست آمده از تصاویر XRD بدست آمده از نانوذرات سنتز شده، نشان می‌دهد که این نانوذرات دارای فاز تتراگونال بوده و هیچ گونه ناخالصی در آن حضور ندارد. همچنین نتایج اولیه ساختار ITO/CIS/CdS/Pt-ITO نشان دهنده‌ی امکان تولید این نانوماده با قابلیت کاربرد در سل‌های خورشیدی است.
در یک مقایسه ساده‌ی روش حاضر با روش‌های مختلف مشخص شده که این روش از دمای عملیاتی پایین‌تر و سرعت بالاتری برخوردار است. همچنین اندازه نانوذرات تولیدی در این روش از سایر روش‌ها کوچکتر است.
نتایج این کار تحقیقاتی که با تلاش سیدمصطفی حسین‌پور مشکانی، دکتر مسعود صلواتی نیاسری-عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان-، فاطمه مهندس-دکتری شیمی از دانشگاه کاشان- صورت گرفته است، در مجله Journal of Industrial and Engineering Chemistry (جلد ۲۰، شماره ۵، ۲۵ سپتامبر سال ۲۰۱۴، صفحات ۳۸۰۰ تا ۳۸۰۷) منتشر شده است.
