یشزومآ هوگر کیزیف
دشرا یسانشراک هجرد تفایرد یارب همان نایاپ دماج تلاح شیارگ کیزیف هتشر
دیربیه یراتخاس هعلاطم یلآ یاه
- ود یندعم
نآ یریگراک هب و یدعب هدننکزکرمتم رد اه
یاه
ازرون یدیشروخ
:رگشهوژپ
هداز هلادبع همطاف
:امنهار داتسا
رتکد یراتس داهرف
:رواشم داتسا
رتکد یداشراریم یرغص
رویرهش 1398
ناونع و :روآدیدپ مان یلآ یاهدیربیه یراتخاس هعلاطم
- نآ یریگراک هب و یدعبود یندعم زکرمتم رد اه
هدننک ازرون یدیشروخ یاه /
هداز هلادبع همطاف
داتسا نا امنهار : یراتس داهرف رتکد
داتسا :رواشم نا یداشراریم یرغص رتکد
خیرات :عافد 17
/ 06 / 98
دادعت حفص :تا 79
.ص
نایاپ هرامش :همان
/کیزیف هورگ
:هدیکچ :فده تتتسیتتس دتتشر و ورتتتسگ فلاخرب یاه
ههد یط رد کیئاتلووتوف
،ریخا یاه یژرنا لیدبت
هدننکزکرمتم .تس ا هنیزهرپ اتبس ن زین و هدوبن یفاک ،هتیس یرتکلا هب دیش روخ زا ازرون یدیش روخ یاه
هدننکزکرمتم دروم رد یلصا هدیا .دنش اب یم نوتوف هدننک لرتنک هک دنتس ه یکیتپا تاودا ،ازرون یاه
پ رتتتتسب کی رد یدورف نوتوف تیوقت یم ازرون هدام اب هدتتتش هدیئلاآ یرمیل
لولتتتس یور رب هک دتتتشاب
.دریگ یم رارق یدیش روخ نآ رد هک یا هیحان هب جوم لوط رییغت اب و بذج ار یدورف شبات ازرون داوم
یم یدیش روخ لولس هدزاب شیازفا بجوم ،تس ا رتلااب یدیش روخ لولس هدزاب .دندرگ
لولس نیاربانب
ازرون یدیش روخ هدننکزکرمتم هارمه هب یدیش روخ نودب یدیش روخ لولس هب تبس ن یرتش یب ناوت ،
یلآ یدیربیه راتخاتتتس یفرعم ،همان نایاپ نیا فده .تتتتشاد دهاوخ هدننکزکرمتم -
هب یدعبود یندعم
نییاپ یاهژرنا هب راذگ دنیارف یط رد یدیتتتشروخ یاه لولتتتس ییاراک شیازفا روظنم رت
جوم لوط ای
یم رتدنلب .دشاب
شور :شهوژپ یسانش نیا رد
یراتخاس صاوخ ،همان نایاپ و
یاهراتخاس یکیتپا PbX4
(BA)2
و
PbX4
(PEA)2
هک .تسا هدش ورازگ X=Cl,Br,I
₂ ،
₃NH
₂ )
₃(CH BA: CH و
11N
8H PEA: C
ش دنیآرف یط یدیربیه یاهراتخاس نیا .تسا ی
هدش زتنس هد ناماسدوخ یئایم نویتاک ریثات ،دنا
یلآ یاه
تا و فلتخم نینچمه .تسا هتفرگرارق هعلاطم دروم اهراتخاس نیا رد توافتم نژولاه یاه
یاهراتخاس
یلآ یدیربیه یدعبود -
هدننکزکرمتم تخاس یارب ازرون هدام ناونع هب یندعم هب ازرون یدیشروخ یاه
هدش هتفرگ راک روط هب ،دنا
تظلغ هک ی ( ازرون هدام فلتخم یاه
1.2 ، 1.6 و 2.4 ربجوم رد )ینزو دصرد
یرمیلپ یم رارق یراجت یدیشروخ لولس یور ربPMMA
.دریگ
هتفای اه : یم هدهاش م دوش
هک ، نوتوف بذج یط یاه
نوتوف راش تنا و رتهاتوک جوم لوط اب لوط اب ییاه
لولتتس ییاراک هک ییاج ینعی ،هدتتش رتدنلب جوم لوط هب راذگ کی ثعاب رتدنلب جوم کیئاتلووتوف یاه
یم رتهب .دشاب لماح رتشیب دادعت نوتوف طسوت هدش داجیا راب یاه
و هاتوک لاصتا نایرج شیازفا ثعاب اه
رهب و ناوت شیازفا هجیتن رد ه
لولس ی یم یدیشروخ یاه .ددرگ
هجیتن :یریگ هدننکزکرمتم ی
طتتتسوت دتتتش هتخاتتتس یدیتتتشروخ ه
ی رب ی د ی لآ ی - ندعم ی دعبود ی
PbBr4
BA)2
ینزو دص رد اب) 1.6
رمیلپ رد یمPMMA
ییاراک نیرتلااب دناوت ابیرقت(
51 شیب دص رد
)هدننکزکرمتم نودب یدیشروخ لولس زا .دشاب هتشاد
هژاو :یدیلک یاه دیربیه
یلآ -
،یندعم .ییازرون ،یدیشروخ هدننکزکرمتم
1 فده و همدقم -
۱-۱ - همدقم
هزورما رش ب یژرنا نیمات یارب اب
لکش م ود گرزب
وربور تس ا
، هک ود نیا اب رگیدکی رد
طابترا .دنتس ه زا
کی فرط عماوج یتعنص و نینچمه یاهرهش
گرزب اب لکش م یگدولآ
طیحم ور هب ور تس یز دنتس ه
و زا فرط هدهاش م رگید یم
دوش هک داوم هیلوا و تخوس
دروم زاین یارب یاهدربراک یتعنص
و هریغ اب باتش زور نوزفا رد یکی .تسا ندش مامت لاح
زا تلاکشم و
ینارگن یاه یساسا یایند
،زورما نایاپ نتفای عبانم تخوس یلیسف ناونع هب
نیرتمهم عبنم
یژرنا ایند تتتسا تارثا.
فرتتصم یلااب
یژرنا رد
،نیمز بآ و لاماک اوه
صخشم تسا
و اهنت
،نآ راکهار نییاپ
ندروآ فرصم نازیم یژرنا
،تسا رد هکیلاح نیا رما
یمن دناوت هب روط رثوم همادا هتش اد دش اب هب.
لیلد تیس اس ح ییاه
هک رد هنیمز ی لئاس م
تس یز یطیحم زاگ راش تنا شهاک،
CO2
و شهاک یگتس باو هب
یژرنا تخوس یاه یلیس ف
دوجو
،دراد هجوت یناهج هب تمتتس هدافتتتسا
زا یژرنا یاه ریذپدیدجت زا
هلمج یژرنا
یدیشروخ بلج
هدش تسا یا رد.
یدیشروخ یژرنا زا هدافتسا نایم ن تلوهس هب هجوتاب ،
نیم ت عبنم نیرتگرزب دیتتشروخ .دراد رارق یبتتسانم تیعقوم رد دربراک و یتتسرتتتسد رد هدننک یم نیمز هرک یژرنا تهج رد فلتخم یاه تروتتصب نآ زا هرداتتص یژرنا هک دتتشاب
یم رارق هدافتس ا دروم یلیس فریغ و یلیس ف یاهتخوس زا عا زاین دروم یژرنا نیم ت دریگ
.
ش بات یژرنا کیئاتلووتف(یدیش روخ قرب یاه تس یس رد دیش روخ ی
و یقتس م روطب ،)1
.دوتتتش یم لیدبت یکیرتکلا یژرنا هب هطتتتساو یاهدنیآرف هب زاین نودب اذل
تلوهتتتس رد
بتارم هب ارنآ دربراک یدیتتشروخ قرب زا لتتصاح یکیرتکلا یژرنا هب یتتسرتتتسد زا رتلااب
لماح یژرنا یاه یم رارق ریذپدیدجت یاه
دهد . د هدننک زکرمتم عاونا هب لصف نیا ر
،اه ایازم
ا و یفرعم ،کی ره بیاعم و هدننک زکرمتم رد ازرون داوم تیمه
یم یدیشروخ یاه . یزادرپ
۱-2 - هدننکزکرمتم یدیشروخ یاه
دیتتشروخ یکی
زا عبانم تایح تعیبط تتتسا روخ یژرنا.
یژرنا نیمات عبانم زا یدیتتش
ناگیار رتتتسد رد و نایاپ یب و كاپ ، زا هک تتتسا
هویتتش هب هتتتشذگ دروم نوگانوگ یاه
1 Photovoltaic
یژرنا .تسا هتفرگ رارق هدافتسا هک
نیمز زا دیشروخ تفایرد
یم دنک 14000 راب رتشیب زا
فرص م یژرنا نیا .تس ا ناهج رد یژرنا
ود هب رگید هب یقتس م ریغ ای یقتس م تروص
یم لیدبت یژرنا لاکشا .ددرگ
هدافتتتسا
"
یقتتتسم
"
روخ یژرنا زا یم ماجنا وور ود هب یدیتتش
زکرمتم هار زا ای :دریگ
یم زکرمتم یدیتتتشروخ یژرنا نآ هب هک رون ندرک وور زا ای و دنیوگ
تتتتسیتتتس یاه
کیئاتلووتف لولس .
یدیش روخ ای
لولس اتلووتف ئ کی هلیس و یا یکینورتکلا تس ا
هک یژرنا
دیتتتشروخ ینعی)
یژرنا هدتتتش تفایرد یتتتشبات زا
دیتتتشروخ )
ار تحت یدنیآرف هب
مان
اتلووتف ئ
،کی هب یژرنا یرتکلا یک لیدبت یم نک د هنیزه رتتضاح لاح رد . یرادهگن و تخاتتس
لولس یدیش روخ یاه هنیزه هب ندیس ر یارب و هدوب لااب
هار ،رتمک یاه لابند یفلتخم یاه
یم هدننکزکرمتم .دوش هب ازرون یدیشروخ یاه
شهاک یارب نیزگیاج وور کی ناونع نیا
هنیزه اه وسحم یم ب دوش . ا رد هماد هعلاطم هب ی
هدننک زکرمتم عاونا ،یدیشروخ یاه
ایازم
یم کی ره بیاعم و . یزادرپ
هنیآ :هدننک زکرمتم یاه
هنیآ نیلوا زا لومعم روط هب دنتفرگرارق هدافتتتتسا دروم هدننک زکرمتم ناونع هب هک اه
سنج سم یم لکتتش رییغت یگداتتس هب یدح ات هک دندوب رگید تازلف ای س تتس .دنتفای
زا هدافتس ا نش تارذ ای وج یاه كاخ و درگرثا رب ات ،دش حرطم تخس رایس ب یاهژایلآ
رارق هدافتسا دروم یفلتخم داوم ور نیا زا .دنوشن هدیشارخ و ردک ، داب طسوت هدش هدنکارپ نیرتهب یگزات هب .دنتفرگ هدام
ار هدننک باتزاب موینیمولآ
هب ابیرقت هک دنا هتتتتسناد صلاخ
هزادنا هرقن اکعنا تردق رون ،دراد
شفنبارف و1
رتتتسورف یم باتزاب زین ار2
هرقن زا و دهد
نازرا هزورما .تتتسا رت هنیآ
لآ سنج زا ار گرزب یاه و
یم موینیم دنزاتتس
. هنیآ یم اه ب دنناوت ه
لکتش یاه هناوتتسا
،یا هناوتتسا ی هتس یوم
، یطورخم هناوتتسا تخت ای و
دنتشاب . هنیآ یاه
هناوتسا یا هداس تکرح اب یم بیقعت ار دیشروخرون ،یا
هنیآ اما دننک نیا لکش یمهس یاه
یمن ماجنا ار راک هنیآ و دنهد
تکرح ود هب دیشروخرون ندرک لابند یارب زین یطورخم یاه
.دندنمزاین راود کی یلک روطب
هدننکزکرمتم ی
تخت یژرنا بذاج طتتتس کی لماتتتش
دیش روخ ظفاحم طس کی و
یژرنا یترارح بذج طس .تس ا یترارح قیاع ای دیش روخ
1Ultra Violet
2Infrared
لیدبت لحم ،بذاج طس .تس ا تام هایس طس کی هش یمه هدننک دیش روخ یژرنا
هب
ندرک مرگ هار زا و تتتسا یترارح یژرنا
،یلایتتس امرگ
یم لقتنم نآ هب ار لاقتنا نیا .دنک
یم تروتتتص تفرمه و تیاده هار زا امرگ .دریگ
هدننک زکرمتم تخت یاه
بات ش یقتتتتسم
یم تفایرد نامزمه ار هدتتتش هدنکارپ شبات و دیتتتشروخ هنیآ .دننک
هدننک زکرمتم یاه هب
یقتس م شباتزاب طقف یعیبط روط دیش روخ
هنیآ طس وت ای و هطس او نودب ای ار تخت یاه
لباق یظنت یم تفایرد دننک
. هدننکزکرمتم عون نیا تباث روطب دراوم زا یرایتتتسب رد اه
یم بصن وش
ن یم و د ماب تشپ رد ار اهنآ ناوت لزانم
نیمز یور ای و نکلاب یور ای ینوکسم
شبات ،یربا اتبس ن یاوه رد .داد رارق نیمز یور هناگادج هکبش کی یور زین و راد بیش رفتتسمتا طتتسوت هدتتش هدنکارپ و
اهربا
،بتتسانم یامد ندروآ تتتسدب یارب هک تتتسا یفاک
یم هدننک زکرمتم نیا تیزم دناوت ب اه
.دشا هدافتسا زا هدننک زکرمتم نیا اه
هاگتسیا رد یاه
یارب ییاتتتضف دیلوت
یژرنا هراوهام رد داهنتتتشیپ اه
یم .دوتتتش هدننکزکرمتم رگید عون اه
،
رمتم زک هدننک اه بکرم لکتتتش یمهتتتس ی .دنتتتتسه
هدننکزکرمتم نیا اه
ن هب هک ا عمج م
هدننک ی دنلور نوتتتتسنیو روهتتتشم 1
،دن هیواز هب یگرزب وریذپ ی ثعاب و هدروآ دوجو
یم وش ن د هک هیواز نورد رد یدیش روخ یاهوترپ یذپ ی
ر رثکادح و ی
اکعنا کی زا سپ
تتتسرب یدیتتتشروخ لیپ هب ن
.د هدننک عمج نیا اه
هیواز لیلد هب هب لاومعم گرزب وریذپ ی
هدننکزکرمتم ناونع ی
یم راک هب بایدر ریغ ور
ن د .
یسدع :اه
یتتتسدع هتتتشیتتتش یاه
هزادنا رد یا یاه
دروم رتمک ،ندوب تمیق نارگ لیلد هب گرزب
یم رارق هدافتسا یم .دنریگ
ناوت یسدع عیام یاه یسدع و
و تخاس یکیتسلاپ داوم اب ییاه
نآ نوناک رد دودح رد ییامد اه
1100 رد نیا دوجو اب یلو دروآ تتتسدب دارگیتناتتس هجرد
هنیآ زا لاومعم یدیش روخ یژرنا زا هدافتس ا یم هدافتس ا اه
دوش . یس دع زا یرگید عون یاه
یم لنرف یسدع زا هدافتسا هدننک زکرمتم .دشاب
یلومعم یسدع کی دننامه لنرف یسدع
دنکارپ ار دیش روخ یاهوترپ یم ه
و دنک رتکبس و رتکزان رایس ب یلومعم یس دع هب تبس ن
.تتتسا هیهت بلاق نورد هب بوخ یرون تیفیک اب یکیتتتسلاپ داوم قیرزت اب ار یتتسدع نیا
یم ننک .د و هزادنا نییعت یارب هدیچیپ همانرب زا لنرف یتتسدع یاهرایتتش لکتتش
یبایدر ی
ش یم هدافتس ا رون ریس م دو
هب هحفص و دبای شهاک فارحنا و اکعنا زا یش ان تافلت ات
1Roland Winston
تخاونکی روط شبات تحت
رون رارق .دریگ
هدننک زکرمتم اه
تیصاخ اب ییازرون
:
هدننکزکرمتم نیا اه
هحفص کی زا ی
هدش لیکش ت دماج ای عیام دنا
داوم یاراد هک ازرون
نوی ای یلآ گنر نوچمه یاه
یکاخ تابیکرت یم
ش اب ن .د شبات
، داوم بذج ازرون
هب و هدش
یم عطاس ناسمه همین روط رد یلخاد اکعنا دنیارف یط رون نیا زا یدایز تمسق .ددرگ
حم هحفص نورد ب
یم و هبل هب و دوش یم روکذم هحفص ی
و دسر نآ رد ج اج ذ هحفص ب ی
یم یدیشروخ .دوش
هدننکزکرمتم نیا یرون هدزاب یلو دنتسه تمیق نازرا و بایدر ریغ اه
.دنراد یکدنا هدننکزکرمتم
ازرون یدیش روخ یاه (1
)LSC ههد رد 1970 یش ور ناونع هب
یدیشروخ یژرنا یاه هنیزه شهاک یارب دندش یفرعم
( Wang, et al., 2011 )،
و اریخا
هجوت هنیمز رد ار یرتتتشیب ی
یدیتتشروخ یژرنا هدرک بلج دوخ هب
دنا هب نورقم لمکم و
اتلووتف هفرتتص ئ
کی یاه همین یداه یم یم هک دنتتشاب لولتتس هدزاب دنناوت
ار یدیتتشروخ یاه
رد رون تی ریدم و لی دب ت .دن نک تی وقت هدن نک زکرمتم عون نیا
اه کی هدن هد ناتتتشن
هنیزه شهاک یارب شخب دیما یژولونکت دیلوت یاه
، تتتتسیتتتس یزادنا هار و بتتتصن یاه
ف اتلووت ئ یتنتتتس کی یم
نینچمه .دتتتشاب یارب یرازبا
تیدودح م زا یخرب رب هب لغ یاه
هاگتتتسد اتلووتوف یاه ئ
هیاپ رب کی ی
نآ ندوب نزو نیگنتتس ینعی درادناتتتسا نوکیلیتتس ،اه
نآ ک هدزاب هجیتن رد و دیتتشروخ رون راتتشتنا رد فیعتتض ختتساپ .تتتسا اه
هولاع ،نیا رب هب
نین ،دیتتتشروخ یبایدر نودب یرون یلااب یهدزاب هب ندیتتتسر یارب لااب لیتتتسناتپ لیلد هدننکزکرمتم یگزات هب ازرون یاه
هدرک بلج دوخ هب ار یدایز هجوت دنا
.
تسا فافش یرمیلپ سیرتام کی لماش ازرون یدیشروخ هدننکزکرمتم ،لومعم روط هب زرون هدام هنوگ دن ای کی نآ رد هک هیبعت ا
یم دوش ازرون داوم زا یفلتخم عاونا ،زورما هب ات .
گنر هلمج زا ازرون یدی تتتشروخ یاه هدن نکزکرمتمرد هدافتتتتسا یارب یاه
2یلآ طاقن ،
یموتناوک بایمک یکاخ داوم و3
هدمع شخب .تتتسا هدتتش هئارا4
زا یا رد هک دیتتشروخ رون
لولس طس هب شفنبارف هیحان یدیش روخ
یم دس ر
، یمن بذج لولس طس وت دوش
، اما
2Organic Dye
3Quantum Dot
4Rare-earth element
لوکلوم طسوت بذج ازرون داوم یاه
هدش جوم لوط رد س س و لااب
یم رشتنم رت هب و دوش
هیحان رد یدیش روخ لولس طس وت نوتوف بذج شیازفا اب بیترت نیا یئرم
شهاک ثعاب
یم هدزاب شیازفا و فلاتا ددرگ
.
لکش 1 - 1 هدننکزکرمتم راک اسا یاه
یازرون یدیشروخ ح
ج ی یم ناشن ار رد ،دهد
،اهدننکزکرمتم نیا هدش بذج یرمیلپ ربجوم رد دوجوم یازرون هدام طسوت یدورف شبات
لولس رد ،یلک یلخاد باتزاب زا سپ ازرون هدام زا یلیس گ رون و رد دوجوم یدیش روخ یاه
یم عمجت یکیتسلاپ هندب فارطا .دبای
لکش ۱ - ۱ - هدننکزکرمتم راک ساسا ی
( یمجح Congiu, 2013 )
۱-3 - هدننکزکرمتم رد ازرون داوم ازرون یدیشروخ یاه
داوم زا یفلتخم عاونا ،زورما هب ات ازرون
یارب رد هدافتسا هدننکزکرمتم
یدیشروخ یاه
ازرون گنر هلمج زا یاه
بایمک یکاخ داوم و یموتناوک طاقن ،یلآ .تسا هدش هئارا
راه
یلصا رایعم هدننکزکرمتم یارب هک
یاه ازرون یدیشروخ :زا دنترابع تسا حرطم
ا رتمک یاه جوم لوط مامت بذج ز
950 رتمونان لااب بذج بیرض اب
اشتنا و بذج فیط یناشو مه لیلد هب یوناث بذج ندناسر لقادح هب ر
یموتناوک درکلمع لااب ییازرون
)لاس هد زا شیب(زاب یاضف رد تدم زارد یرادیاپ گنر یموتناوک طاقن و یلآ یاه یموتناوک درکلمع رب هولاع
ییازرون (1
)FQY لااب
، یاراد
هنماد نتسه نهپ و ریذپ یظنت بذج ی د
. بیاعم زا یموتناوک طاقن و یلآ گنر
یم هب ناوت
ا رث سناسرولف یشوماخ سناسرولف یشوماخ رثا رد .درک هراشا یبذجدوخ و 2
تارییغت
ییایمیشوتوف رد
گنر هنی روفرولف لوکلوم ای یم قافتا
بیترت نیدب و دتفا رداق ئاد روط هب
هب دوب دهاوخن ییازرون هک
رما نیا یعیبط ریغ یاه شنکاو و یسنلااووک یاهدنویپ زا یشان
لوکلوم و اهروفرولف نیب تسا فارطا یاه
. هدیدپ نینچمه ی
یبذجدوخ لیلد هب
یناشو مه
نیب فیط یاه راشتنا و بذج یم قافتا
.دتفا وم رما نیمه بذجزاب زا یشان فلاتا شیازفا بج
لوکلوم رد یشباتریغ لاقتنا تروص هب نوتوف فلاتا لامتحا شیازفا هجیتنرد و هنیگنر یاه
یم ددرگ (
Sah and Baur, 1980
.) یم ناشن فلتخم تاعلاطم یم هک دنهد
هنیگنر ناوت اب اه
بذج یلک هنماد ات درک بیکرت ه اب هقرو کی رد ار فلتخم بذج هنماد .دبای شیازفا
نوتوف هک تروص نیدب هنیگنر طسوت اه
لیسگ یرتدنلب جوم لوط اب س س و بذج یا
یم یم داجیا یراشبآ دنور کی و دبای هریجنز زا ،هدش بذج نوتوف ره نآ رد هک دننک
هنیگنر هنیگنر طسوت و هدرک روبع اه هجوت نودب ،دراد ار بذج جوم لوط نیرتدنلب هک یا
هیلوا جوم لوط هب یم لیسگ ،نآ
دبای ( Mansour, 2003 )
طاقن یموتناوک ییاهاناسرمین
رد ایقم یرتمونان دنتسه
هک یاراد فیط بذج و لیسگ
ریذپ یظنت رییغت اب
هزادنا هرذ یم دنشاب . ه رگا طاقن یموتناوک اب
یرادیاپ یرون
اتبسن
،بسانم یاراد دناب بذج و هدرتسگ تدش
یباترون ییلااب
،دنتسه اما هب لیلد فلاتا بذجزاب
یشان زا یناشو مه بذج
و یسگ ل و زین یموتناوک هرهب نییاپ
،رت رتمک ورتسگ هتفای
دنا .
نیا طاقن یم ناوت ن د یارب یرایسب فادها زا یرون
و یکیرتکلا نوچمه
هدننکزکرمتم یاه
یدیشروخ ازرون
هدافتسا دنوش ن . طاق یموتناوک رطاخ هب
یگژیو یاه رصحنم هب درف یرون و
یکیرتکلا هتسباو
هب هزادنا نونکات هجوت یدایز ار هب دوخ هدرک بلج تسا
.
،دش هراشا هک هنوگنامه یم هک یرگید یازرون هدام
هدننکزکرمتم تخاس رد دناوت یاه
،تسا یکاخ ردان تابیکرت ،دریگ رارق هدافتسا دروم ازرون یدیشروخ تابیکرت ه رگا
ردان
،دنتسه ییلااب یموتناوک هرهب یاراد یکاخ اما
یم زین ینییاپ بذج بیرض یاراد .دنشاب
نیا
ار نییاپ بذج بیرض لکشم یم
هب ناوت تماخض و تظلغ شیازفا کمک اما .درک ناربج
1Fluorescence Quantum Yield
2Photo Bleaching
رد ازرون هدام ناونع هب تابیکرت نیا یریگراکب تیدودحم بجوم هک یمهم لماع هدننکزکرمتم هزاب ،تسا هدش اه
یرایسب هک یروط هب .دشاب یم تابیکرت نیا کیراب بذج
یدیناتنلا تابیکرت زا یم شفنبارف هیحان رد بذج یاراد1
زا یکی بذج هزاب ورتسگ .دنشاب
هنیمز رد یلصا عناوم یریگراکب
تابیکرت نیا هدننکزکرمتم رد
ازرون یدیشروخ یاه
یم دشاب ( Katsagounos, et al., 2011 .)
۱-4 - فده شهوژپ زا
شلا زا یکی یور شیپ یلص ا یاه
یریگراکب و تخاس هدننک زکرمتم
یاه یدیش روخ
یگژیو ندوب اراد اب بتتسانم یازرون هدام کی یریگراکب و باختنا ،ازرون ییازرون دننام ییاه
یم فلاتا نیرتمک و شبات تحت یرادیاپ ،تبوطر ربارب رد تمواقم ،لااب نینچمه .دتتتشاب
تاودا ختتتساپ جوم لوط هب یکیئاتلووتوف
یم یتتتشبات فلتخم یاه یموتناوک هرهب اب دناوت
نورتکلا تفج دادعت تبس ن تقیقح رد هک دوش فیصوت یجراخ -
لولس رد یدیلوت هرفح
یم یدیش روخ لولس طس هب یدورف نوتوف دادعت هب یدیش روخ لولس ه رگا .دش اب
یاه
اد ،فلتخم یاه یژولونکت طتتسوت هدتتش هتخاتتس یدیتتشروخ یجراخ یموتناوک هرهب یار
و دنتتتسه ینییاپ هرهب یاراد هاتوک یاه جوم لوط رد دراوم مامت رد اما ادنتتتسه یتوافتم یم یفاکان شفنبارف هیحان رد ناشدرکلمع لولس خساپ دوبهب .دشاب
لوط هب یدیشروخ یاه
جوم دنیارف طتتتسوت هاتوک یاه LDS2
نآ لاقتنا و ام یریگراکب اب یئرم هیحان هب اه
هد ی
اب دیدج یازرون یلآ یدعبود یدیربیه راتخاتتس ناونع
- شهوژپ نیا یلتتصا فده ،یندعم
یم یلآ یدیربیه یدعب ود تابیکرت .دش اب -
و یلآ شخب یایازم نامزمه نتش اد اب یندعم
ییاراک دوبهب شخب دی ون دن ناوت یم ،کی ره تی دودح م رب هب لغ اب و یندع م شخب هدننکزکرمتم .دنشاب ازرون یاه
1 Lanthanide
2 LuminescentDown-Shifting
2 - نابم ی پ و ی ش ی هن قحت ی ق
2-۱ - همدقم
یلآ یدیربیه یاهراتخاتتتس -
هلمج زا( یلآ شخب یایازم نامزمه نتتتتشاد اب یندعم
و یکیناکم ماکحتتتسا دننام( یندعم شخب یایازم و )ناتتسآ یریذپدنیارف و یریذپ فاطعنا داوم بولطم صاوخ بیترت نیا هب .دنتتتتسه هجوت دروم رایتتتسب )ترارح ربارب رد تمواقم ی ره تی دودح م رب هب لغ اب یلآ و یندع م رارق یرادرب هرهب دروم كرتتتتشم روط هب ،ک
یم .دریگ ییاجباج رثا زا هدافتتتسا اب و لااب یهدزاب اب یدیربیه یاهراتخاتتس نیا نینچمه
لولس فیعض درکلمع ،جوم لوط هیحان رد ار یدیشروخ یاه
ی ارف یم دوبهب شفنب .دنشخب
یلآ یاهدیربیه رگید ترابع هب -
هدرتسگ بذج هزاب اب یندعم ،رت
نوتوف ،رتلااب یژرنا اب یاه
هیحان رد ارف
نیب یاه جوم لوط رد سناتتتسرولف لیتتتسگ بجوم و بذج ار شفنب 500
ات
600 یم ،تس ا رتش یب یدیش روخ لولس یموتناوک هدزاب هک ییاج رد ینعی رتمونان دندرگ
.
اب هب هجوت تیمها یریگراکب یدیربیه یاهراتخاتتس
یدعبود رد
لتتسن دیدج لولتتس یاه
یدیتتشروخ و
هدننکزکرمتم یاه
یدیتتشروخ
،ازرون هعلاطم یور رب صاوخ یکینورتکلا و
یکیتپا نیا اهراتخاس یرورض
رظن هب م ی دسر .
2-2 - یاهراتخاس یلآ یدیربیه
- یدعب ود یندعم
راتخاس یاکسورپ ت
،اه امومع هس یدعب تسا و رد یطیارش هک
راتخاس دیربیه یاه یلآ -
یندعم
، هیلا هیلا دشاب تماخض و هیلا
اه ک ،دشاب راتخاس ار ود یدعب رد رظن یم . یریگ
لاتتس رد 1988
اروماناه زا یدیدج یدعب ود راتخاتتس راب نیتتتسخن یارب شناراکمه و13
13 Hanamura
هیلا کیرتکلا ید تباث و لااب فاگ یژرنا اب یلآ یاه لوکلوم طسوت هدش هطاحا یندعم یاه
دتتندرک یف رع م ین وت ی اتتتتسکا دتتنوی پ یژرن ا شی ازف ا روظ ن م هتتب نی ی اتتپ
(
Hanamura, et al., 1988
.) لوکلوم نییاپ کیرتکلا ید تباث رثا شهاک هب رجنم یلآ یاه
هیلا نیا رد راب نیلماح یحطتتس یتتشتتشوپ ینلوک شنک هرب هجیتن رد و هدتتش اه
، تفج
یم رد دیقم نوتیاسکا تروص هب ار هرفح نورتکلا .دروآ
دیربیه نیا یلآ یاه
- یاراد یندعم
هیلا زا هک دنتتتسه یتوافتم عاونا و هدتتش لیکتتشت یزلف دیلاه یاهاناتتسرمین یندعم یاه
لوکلوم طس وت یم ادج ه زا یلآ یاه
وش ن .د یاهراتخاس رد دیربیه
ی هیلا ،یدعب ود یاه
یم یدیربیه تهج یاراد دنناوت
یریگ تهج نیا هلمج زا .دنتتتشاب یفلتخم یاه یریگ
یاه
یم لومعم اوت
تاحفص هب ن 001˃
داجیا و اه یهجو تش ه ییادج رثا رد هک درک هراش ا˂
هحفص یهجو تشه زا درفنم یا یم دوجو هب اه
لکش هک هنوگنامه .دیآ 2
- 1 یم ناشن ،دهد
یم تاحفص نیب ییادج نیا رد رتدنلب یلیکلآ هورگ ای رتگرزب نویتاک روض ح لیلد هب دناوت
دشاب یلآ شخب (
Shewan, 2012
)
لکش 2 - ۱ - یدعب ود یدیربیه راتخاس لیکشت و یندعم تاحفص ندش ازجم (
Shewan, 2012 )
تاحفتتص لیکتتشت طرتتش شیپ 001˃
یلآ یاهدیربیه رد˂ -
هتتتشر دوجو ،یندعم
( هداس نیمآ NH3
- ( هداس نیمآ ید ای )R NH3
- R - N H3
یم یلآ شخب رد ) ثعاب هک دشاب
تا و نیمآ شخب نیب ینژوردیه دنویپ داجیا هیلا یهجو تتتشه راتخاتتس رد عقاو نژولاه
یم یندعم .دوتتش
دیربیه یاه یلآ - یندعم هیلا لومرف اب یلتتصا هورگ ود هب یدعب ود یا یاه
یمومع MX4
)2
NH3
- زین و(R )MX4
NH3
- R - (NH3
هقبط یم یدنب نآ رد هک دنوتتش
اه
نبرکوردیه اب ینیمآ نویتاک رگنایبR یوقلح یاه
یطخ ای 14
یم15
نینچمه .دتتتشاب M
یم یبوانت لودج یتیفرظ ود تازلف رگنایب لیکشت یهجو تشه راتخاس لخاد رد هک دشاب
تا زا هدش نژولاه یاه
یم رارقX .دریگ
لکش 2 - 2 - دیربیه یاه یلآ - یندعم یلآ نویتاک )ب( و ینیمآ یلآ نویتاک )فلا( اب یدعب ود یا هیلا ید
ینیمآ ( Wei, 2012 )
یاهراتخاس رد MX4
)2
NH3
- لکش رد هک(R 2
- 2 ره ،تسا هدش هداد ناشن )فلا(
یم لیکش ت یدیربیه راتخاس و هدش ادج ینیمآ نویتاک هیلا ود طس وت یندعم هیلا .دوش
شنکمهرب تروص نیا رد π-π
نبرکوردیه دروم رد روض ح رد یس لاوردناو ای یوقلح یاه
یاه نبرکوردیه هیلا نیب یطخ
یاهراتخاتتس رد نینچمه .تتتشاد دهاوخ دوجو یلآ یاه
)MX4
NH3
- R - (NH3
لکتتش رد هک 2
- 2 دنویپ نیدن ،تتتسا هدتتش هداد ناتتشن )ب(
یم داج یا اه تنا ود رد یندع م تاح فتتتص و یلآ نویتاک نیب ینژوردی ه یاه دن ویپ .ددرگ
ینژوردیه N-H…..X
نژولاه و نویتاک ینیمآ یاهرس نیب صتا بجوم اه
یلآ تاحفص لا
یم یندعم و یم داجیا اه هیلا نیب یس لاوردناو فیعض شنکمهرب کی نیاربانب .ددرگ
ددرگ
Wei, 2012( )
یدعب هتتس یتیاکتتسورپ یاهراتخاتتس فلاخرب AMX3
یلآ نویتاک هک هب دودحمA
14 Aromatic
15 Aliphatic
فلا ب
یلآ ندعم ی
یم یندعم هیلا نایم رد هدش داجیا لکش سفق راتخاس هیلا یاهراتخاس رد ،دش اب
ود یا
،یدعب یم یندعم تاحفص نیب هلص اف هجیتن رد .دنک رییغت یلآ نویتاک لوط رییغت اب دناوت
لکش هک هنوگنامه 2
- 3 یم ناشن نویتاک ،دهد
دنلب یاه هدیچیپ رایسب و رت
لماع رت هدش راد
یم زین ج صاوخ هب رجنم هجیتن رد و هدتتتش هدناجنگ اهراتخاتتتس نیا رد دنناوت ا
بل و رت
عونتم یاهدربراک ماجنا تاقیقحت هنماد لیلد نیمه هب .ددرگ یدعب ود یاهراتخاتتتس رت
.تسا هتفای ورتسگ هنیمز نیا رد هتفای
لکش 2 - 3 - یدعب ود یدیربیه راتخاس زا یکیتامش PbX4
)2
NH3
- و یوقلح نبرکوردیه یلآ شخب اب(R
یندعم شخب یاه نژولاه و یلآ شخب یاهرس نیب ینژوردیه یاهدنویپ شیامن (
Wei, 2012 )
هیلا راتخاتتس نین دوجو لیلد هب یلآ یا
- نیا لااب ینوتیاتتسکا یگتتتسب یژرنا اب یندعم
صاوخ داوم ازرون
ی ی یم ناش ن دوخ زا قاتا یامد رد یتح ییلااب نیمه هک دنهد
ثعاب رما
اودا رد هدافتسا تهج یبسانم یادیدناک داوم نیا ات هدش ت
دننام فلتخم یکینورتکلاوتپا
لیسگرون یاهدوید و
لولس .دنشاب یدیشروخ یاه
2-3 - یلآ یدیربیه یاهراتخاس ییازرون صاوخ -
یدعب ود یندعم
هکنیا هب هجوت اب یلآ یدیربیه یاهراتخاتتتس
- یندعم هیلا هیلا رارکت زا یدعب ود یا یاه
هیلا و یندعم یاه
یلآ یم داجیا نیا ،دنوتتش
راتخاتتس صاوخ داجیا ثعاب درف هب رتتصحنم
یم یدیفم و بلاج یکیزیف یم هک ددرگ
یاهدربراک دناوت یناوارف
فاگ لاومعم .دشاب هتشاد
( هدتتش رپ یلوکلوم لاتیبرا نیرتلااب نیب یژرنا HOMO16
یلوکلوم لاتیبرا نیرت نییاپ و )
( هدش ن رپ LUMO17
هیلا ) هیلا یژرنا فاگ زا رتش یب یلآ یاه یم یندعم یاه
ب دش ا ، ابیرقت
دودح رد 3
( ،تلو نورتکلا Tanaka, et al., 2002
) هیلا یلآ ینیمآ هورگ نینچمه اب یا
ید تباث هیلا یزلف دیلاه هیلا و رتک وک کیرتکلا
ید تباث اب رگید یا ار رتلااب کیرتکلا
یم لیکشت دهد
( Hong, et al., 1992 )
ار لیسناتپ ها و لیسناتپ دس شقن هیلا ود نیا
هیلا هک یروط هب .تتتتشاد دنهاوخ رگیدکی رانک رد و لیتتتسناتپ ها ناونع هب یندعم یاه
هیلا لماح ربارب رد لیس ناتپ دس ناونع هب یلآ یاه یم رارق راب یاه
راتخاس نیاربانب .دنریگ
ینورتکلا دی ربیه
یاه یلآ - یندع م ناونع هب یدع ب ود ،هد نام اتتتس دوخ یموتناوک ها
یم یندعم ها و یلآ دس زا لکشتم .دشاب
دنویپ لوط طسوت لیسناتپ ها یانهپ وM-X
یاه تا عون طتتسوت لیتتسناتپ ها قمع وM
یم لرتنک X دتتس یانهپ نینچمه .ددرگ
یلآ هتش ر طس وت لیس ناتپ یم نییعت R
تابیکرت عاونا ندومن نیش ناج اب نیاربانب .دوش
توافتم یلآ شخب رد یزلف نویتاک ،R
نژولاه عون ای M رد ،یلیسگ جوم لوط یظنت ،X
زا جوم لوط زا یگ رزب هزاتتب 320
اتتت 800 یم ری ذتتپ ناتتکم ا رت م ون اتتن دتتتتشاتتب
( Papavassiliou and Koutselas, 1995; Abid, et al., 2011 )
لوط لاثم ناونع هب
یلیسگ جوم راتخاس
یاه یاراد یزلف رصانع وGe
و زمرق نودام هیحان ردSn یاهراتخاس
یم یئرم هیحان رد برتتس یاراد لکتتش .دتتشاب
2 - 4 دیربیه یباترون تیتتصاخ )فلا(
ود یاه
یدعب MI4
)2
NH3
H9
(C4
رییغت اب ار هورگ زا برتتس ات موینامرژ زاM
یبوانت لودج IVB
یم ناشن یارب .دهد
=Pb فیط ،M یئازرون جوم لوط رد یدیدش کیپ یاراد 525
رتمونان
( هنیتتشیب عافترا فتتصن رد کیپ یانهپ اب
FWHM18
) 22 رتمونان هک یلاح رد .تتتسا هدوب
کیپ ییاجباج کی اب علق زا هدش لیکشت دیربیه ازرون
ی ی یاراد ،رتلااب جوم لوط تمس هب
هلق جوم لوط رد یا 625
رتمونان یانهپ اب هلق
هنیتتتشیب عافترا فتتتصن رد 38
رتمونان ،هدوب
یاه جوم لوط تمتتس هب یرتتتشیب ییاجباج اب ،موینامرژ زا یتتشان دیربیه فیط نینچمه ،رتلااب هل ق فیعتتتض ات بتتتسن جوم لوط رد یرت
690 رتمونان دودح رد ییان هپ اب 180
رتمونان فیط ،هص لاخ روط هب .تس ا هداد ناش ن دش شهاک رگنایب سناس نیمولوتوف یاه
ت
یانهپ شیازفا ،یباترون هلق
یزلف نویتاک رییغت اب رون شبات جوم لوط شیازفا و اه زا M
16 Highest Occupied Molecular Orbital
17 Lowest Unoccupied Molecular Orbital
18 Full Width at Half-Maximum
هبPb هب س س وSn تسا هدوبGe
( Mitzi, 1996 ).
لکش 2 - 4 - فلا یاهدیربیه سناسنیمولوتوف فیط ) MI4
)2
NH3
H9
(C4
اب M= Ge, Sn, Pb و
9nm / 457 = λex
و )ب
یاهدیربیه کزان ملیف بذج فیط PbX4
)2
NH3
H9
(C4
اب X= Cl, Br, I (
and Koutselas, Papavassiliou
1995;Mitzi, 1996 )
لکتتتش 2 - 4 یدیربیه راتخاتتتس رد رلک و مرب هب دی زا ار نژولاه تا رییغت ریثات )ب(
PbX4
)2
NH3
H9
(C4
و بذتتج فی ط رب یی ازرون
یم ناتتتتشن اتتهدتتیرب ی ه دتتهد
( Papavassiliou and Koutselas, 1995 .)
فیط هدنهد ناشن اهدیربیه نیا بذج یاه
هلق نینچمه .دش اب یم رلک یاراد راتخاس ات دی یاراد راتخاس زا یژرنا فاگ شیازفا یاه
سکوتس ا ییاجباج و هدوب نوتیاس کا بذج زا یش ان اهدیربیه بذج فیط رد هدش رهاظ دودح رد ک وک 15
هلق نیب رتمونان و بذج یاه
ییازرون یم ینوتیاسکا راذگ رگنایب .دشاب
رگنایب ،تتتسا نژولاه تا عون اب طبترم امیقتتتسم هک ینورتکلا راذگ یژرنا رد تارییغت نیا یم یزلف نویتاک و نژولاه نویسادیربیه زا یشان تیفرظ دناب ینورتکلا راتخاس ریثات .دشاب
رب دروم رد هتفای ماجنا تاقیقحت هجیتن هتتصلاخ دنویپ یژرنا و راتخاتتس دعب طابترا یتتسر
لودج رد ینوتیاسکا 2
- 1 .تسا هدش هدروآ
فلا ب
لودج 2 - ۱ - یلآ یاهدیربیه یخرب یباترون و بذج ،دنویپ یژرنا -
یندعم
عجرم یژرنا
دنویپ ینوتیاسکا
meV
یباترون
nm
بذج ینوتیاسکا
nm
دعب نیمآ
دیلاه یزلف
45 753
753
C1 3
PbI4
Ishihara, et al., 1990
300 490
484
C4 2
Tanaka and Kondo, 2003
361 516
C6 2
Papavassiliou,
150 1997
483 2
CH3
NC6
H3
Ishihara, et al., 1990
380 490
484
C8 2
Ishihara, et al., 1990
300 490
514
C9 2
Ishihara, et al., 1990
370 517
512
C10 2
Ishihara, et al., 1990
300 490
584
C12 2
Ishihara, et al., 1990
220 520
517
PEA 2
Cn = aliphatic, PEA = phenylethyl ammonium
2-4 - هدش ماجنا تاقیقحت رب یرورم
نیا رد شخب یتتتسررب هب یتتتضعب
هتفرگ تروتتتص تاقیقحت هنیمز رد
ی تخاتتتس
هدننکزکرمتم اب یدیشروخ یاه
فلتخم ازرون داوم تخادرپ یهاوخ
.
Title and Author:
The structural study of two‐ dimensional organic-inorganic hybrids and application of them in luminescent solar concentrators / Fatemeh Abdolahzadeh
Supervisor: Dr. Farhad Sattari Dr. Soghra Mirershadi Graduation date: 98/06/17
Number of pages: 79
Abstract
Research Aim: Despite the development of photovoltaic (PV) systems over the last few decades, conversion of solar energy into electricity is not efficient enough and cost-competitive, yet. Luminescent solar concentrators (LSCs) are photon-management devices. The primary idea behind LSCs is to concentrate sunlight with an inexpensive polymer-based device onto photovoltaic cells and thus moderate the price of solar electricity. The sunlight of relatively short wavelength can be shifted to long wavelength light through the photoluminescence process of fluorophore, Therefore, solar cells attaching to LSC can generate more electric power than conventionally used solar cells.
Thus, the aim of our study is to introduce a novel two-dimensional organic-inorganic hybrid structure, for solar cell enhancement through Down-Shifting.
Research method: In this thesis, we report on the structural, optical properties of (BA)2PbX4 and (PEA)2PbX4 hybrids. Where, X=Cl, Br and I, BA:
CH₃ (CH₂ )₃ NH₂ and PEA: C8H11N. Hybrid structures are synthesized and created by a self-assembly process. The roles of various organic cation and halogen atoms in this structure were studied. Also, two‐dimensional organic-inorganic hybrid structures, were employed as fluorophore, for fabricating the luminescent solar concentrators. Where, the fluorophore component with the several concentration (1.2wt%, 1.6 wt% and 2.4 wt%) is dispersed in a PMMA matrix and covered on top of a commercial solar cells.
Findings: It can be seen that; Via absorbing short wavelength photons and re- emitting longer wavelength photons, the incoming spectrum is red-shifted, to better suit the PV module's spectral response. A higher number of photo generated charge carriers increases the short-circuit current and the power conversion efficiency of the PV module.
Conclusion: It is found that (BA)2PbBr4 hybrids with the 1.6 wt%
concentration in PMMA leads to the highest efficiency (about 51%, compared to uncoated cell). Due to its notable optical properties, two‐
dimensional organic-inorganic hybrids are currently introduced as the material of choice for the emitting centers in LSC devices.
Keywords: Organic-inorganic hybrid, solar concentrator, Luminescence.
University of Mohaghegh Ardabili Faculty of Science Department of Physics
Thesis submitted in partial fulfillment for the degree of M.Sc. in the field of solid state physics
The structural study of two‐ dimensional organic-inorganic hybrids and application of
them in luminescent solar concentrators
By:
Fatemeh Abdolahzadeh
Supervisor:
Dr. Farhad Sattari
Advisor:
Dr. Soghra Mirershadi
September 2019
