تطوير أنواع من النسيج لاستخدامه في إنتاج خلايا شمسية

اسم الباحث :المهندسة ريم نزار سلمون

المشرف :أ.د. ناصر سعد الدين  + د.م.  زياد سفور            

العنوان : تطوير أنواع من النسيج لاستخدامه في إنتاج خلايا شمسية

العنوان باللغة الإنكليزية :The Development of Types of Textile to be Used in The Production of Solar Cells

العام :2021

القسم : هندسة الغزل والنسيج

الملخص :تمت معالجة الأقمشة بمواد فعّالة مستفيدين من قابليتها للمعالجة بمواد مختلفة وقابليتها للانحناء لاستخدامها كركائز في الخلايا الشمسية. تم استخدام نوعين من الأقمشة المنسوجة هما القماش القطني المنسوج وقماش البوليستر المنسوج. تم معالجة كل نوع من القماش بثلاث معالجات منفصلة للحصول على ستة أنواع مختلفة من الأقمشة التي يمكن توظيفها في الخلايا الشمسية.

تمت بلمرة الأنيلين (ANI) على الأقمشة بوجود فوق كبريتات الأمونيوم  كمادة مؤكسدة (APS) وحمض كلور الماء كعنصر إشابة (HCl) بعدة نسب وزنية. تمت البلمرة بشكل مباشر على الأقمشة القطنية وأقمشة البوليستر للحصول على أقمشة مغطاة بالبولي أنيلين ذات ناقلية كهربائية. كانت أعلى قيم للناقلية الكهربائية عند التركيز (3%ANI) وكانت نسب المواد الأخرى (ANI:HCl:APS) تساوي (1:4:0.5).

تمت معالجة أقمشة القطن والبوليستر بمزيج من بولي ﭭينيل الكحول (PVA) وملحين هما كلور الأمونيوم ويود البوتاسيوم عند تراكيز مختلفة للحصول على قماش ذو ناقلية شاردية (طبقة الكهرليت), يمثل البوليمير الوسط المضيف ويؤمن الملح حوامل الشحنات, كانت أعلى قيم للناقلية الكهربائية عند التركيز (5%PVA) مع ملح يود البوتاسيوم (KI) عند النسبة (PVA:KI) تساوي (1:1.5).

تمت صباغة أقمشة القطن والبوليستر بصباغ طبيعي هو الكركم للحصول على طبقة حساسة للضوء , ثم رُسبت طبقة من أوكسيد الزنك لتشكيل القطب السالب (الأنود) وذلك عن طريق تفاعل أسيتات الزنك مع ماءات الصوديوم عند تراكيز مختلفة, كانت أعلى قيم للناقلية الكهربائية عند تركيز (5%) أسيتات الزنك و(4%) ماءات الصوديوم.

تم تجميع نوعين من الخلايا الشمسية الصبغية واحدة من أقمشة القطن (DCC) والثانية من أقمشة البوليستر(DPC), تتألف كل خلية صبغية من ثلاث طبقات, الطبقة الأولى الحساسة للضوء المصبوغة بالكركم والمعالجة بأوكسيد الزنك (الأنود) والطبقة الثانية طبقة الكهرليت والطبقة الثالثة هي طبقة القماش المعالج بالبولي أنيلين كطبقة القطب الموجب (الكاثود). كما تم تجميع نوعين من الخلايا الشمسية العضوية واحدة من أقمشة القطن (OCC) والثانية من أقمشة البوليستر(OPC), تتألف كل خلية عضوية من طبقتين, الطبقة الأولى هي طبقة القماش المعالج بالبولي أنيلين كطبقة حساسة للضوء, والطبقة الثانية هي طبقة الكهرليت. كان أعلى مردود للخلايا الشمسية المحضرة هي الخلية نوع (OCC) بقيمة (0.000318%).

تم تحديد المجال المحظور ودراسة بعض الخصائص الميكانيكية للطبقات منفصلة وهي ثباتية المعالجة للاحتكاك وقوة القطع والاستطالة عند القطع وقابلية الانحناء وذلك من أجل تحديد تأثير المواد المستخدمة في المعالجة على خصائص الأقمشة, كما تمت دراسة بعض الخصائص الميكانيكية للخلايا النسيجية المحضرة وهي قوة القطع والاستطالة عند القطع وقابلية الانحناء وقوة التصاق الطبقات.

تحميل البحث :