ساخت نانوالياف اكسيد كادميم با كارايي بهتر در سلول‌هاي فتوولتائيک

محققان پژوهشگاه مواد و انرژي، موفق به توليد نانواليافي از اكسيد كادميم شدند که نويدبخش ماده‌اي کارآمد براي استفاده در حسگرهاي گازي و سلول‌هاي فتوولتائيک است.
علي‌محمد بازرگان، محقق اين پژوهش، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «به دليل كاربرد زياد اکسيد کادميم در حسگرهاي گازي، سلول‌هاي فتوولتائيک و الکترودهاي شفاف و بيشتر بودن سطح ويژه نانوساختارهاي حاصل از فرايند الکتروريسي در مقايسه با ساير نانوساختارها، بر آن شديم تا نانوالياف الکتروريسي شده اکسيد کادميم را تهيه و خواص آن را بررسي نماييم».

وي در مورد نحوه انجام کار خود گفت: «در اين پژوهش ابتدا محلولي از پيش‌ماده‌ها تهيه و در ميدان الکتريکي قوي قرار داده شد که به اين وسيله الياف کامپوزيتي متشکل از اجزاي آلي و معدني تهيه شد. سپس اين الياف تحت عمليات حرارتي دما پايين قرار گرفت تا جز آلي تجزيه شده و نانوالياف معدني خالص باقي بماند. در ادامه خواص ساختاري و ريخت‌شناسي، خواص فيزيکي و نوري نانوالياف اکسيد کادميم تهيه شده، به دقت مورد مطالعه قرار گرفت».

مهندس بازرگان افزود: «نتايج بدست آمده از اين پژوهش نشان مي‌دهد که خواص منحصر به فرد اين نانوالياف از جمله قطر کم با توزيع يکنواخت، طول بسيار بلند و ساختار نانوليفي در هم تنيده به همراه سطح ويژه بالا، مي‌تواند نويدبخش ماده‌اي کارآمد به منظور استفاده در حسگرهاي گازي و سلول‌هاي فتوولتائيک باشد. همچنين اين نانوالياف مي‌توانند در صنعت نيمه‌هادي‌ها به ويژه در ابزارهاي اپتوالکترونيک و نانوسيستم‌هاي الکترومکانيکي کاربرد گسترده‌اي داشته باشند».

الکتروريسي روشي ساده براي ايجاد نانوالياف توپر و توخالي در طول‌هاي بسيار بلند، با قطر يکنواخت و ترکيب متنوع است که بر پايه برهم‌کنش‌هاي الکترواستاتيکي استوار است. در اوايل دهه 90، چندين گروه تحقيقاتي، به روش الکتروريسي روي آوردند و موفق به توليد الياف نازک از پليمرهاي آلي مختلف شدند. از سال 2005 محققان به قابليت اين روش در توليد نانوالياف اکسيدي پي بردند و توانستند نانوالياف اکسيدي نازک و يکنواخت با خواص مطلوب تهيه نمايند.

اين فعاليت‌هاي پژوهشي با همکاري مهندس اسماعيل‌پور، مهندس فاطمي‌نيا و دکتر بهره‌ور انجام شده‌است كه جزئيات آن، در مجله Chemical Engineering Journal (جلد 155، صفحات 523–527، سال2009) منتشر شده‌است.