الفهرس 
ContentsOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 154 |  |  |
| | | from | 154 | | |
Abstract
تعد هذه الرسالة مساهمة في مجال تطوير الخلايا الشمسية الصبغية عن طريق تكوين انظمة هجينية تعتمد في اساسها علي الانابيب النانومترية من ثاني اكسيد التيتانيوم. تتكون الخلية الشمسية الصبغية اساسا من قطبين متواجهين. القطب الاول يسمي الأنود ويتكون من مادة شبة موصلة ذات فجوة كبيرة النطاق (علي سبيل المثال مادة ثاني اكسيد التيتانيوم) في طور البنية التركيبية النانومترية ومزين علي سطحه بطبقة احادية من جزيئات الصبغ. القطب الثاني يسمي القطب الكهربي ويتكون من طبقة رقيقة من البلاتينوم المرسبة علي شريحة زجاج ((FTO. يتم وضع القطبين متقابلين ويوضع بينهما وسط موصل يحتوي علي ايونات (I−/I3−). ايجاد مواد في المقياس النانومتري اصبح ذو اهمية كبيرة في مجال البحث العلمي والتطبيقات العلمية الحديثة في مجال الطاقة المتجددة حيث يؤدي ليس فقط الي زيادة في مساحة سطح المادة وانما الي تغير الخواص الالكترونية للمادة. وبما ان الجزيئات الكروية النانومترية تمتلك القيمة الاكبر من حيث نسبة مساحة السطح الي حجم المادة من بين الاشكال الاخري،فانها تعد الاكثر استعمالا في الخلايا الشمسية الصبغية. علي الرغم من هذا فان المنافسة بين توصيل الالكترونات الناتجة من امتصاص الضوء داخل مادة ثاني اكسيد التيتانيوم واعادة اجتماعها مع الفجوات المتواجدة في الوسط المحيط يعد عاملا اساسيا في الحد من كفاءة الخلايا الشمسية الصبغية. لحل هذه المشكلة ولزيادة كفاءة التوصيل داخل مادة الأنود ومن ثم رفع كفاءة الخلايا الشمسية الصبغية تم بذل جهود كبيرة لتطوير المواد المستخدمة كأنود. فعلي سبيل المثال تم استخدام مواد احد ابعاد بنيتها التركبية في المقياس النانومتري (مثل القضبان النانومترية والاسلاك النانومترية والانابيب النانومترية) والتي تسهل من عملية توصيل الالكترونات داخلها عن طريق تقديم طريق مباشرة ومختصرة للالكترونات المتولدة لكي تمكنها من الوصول بسرعة الي خلفية الانود قبل ان يحدث لها اعادة تجميع مع الفجوات. من بين هذه المواد النانومترية تعد الانابيب النانومترية الافضل في تطبيق الخلايا الشمسية الصبغية حيث انها تعطي الفرصة في استثمار سطحها الداخلي والخارجي علي السواء والذي بدوره يزيد مساحة السطح المتاحة لامتصاص اكبر قدر من جزيئات الصبغ وبالتالي زيادة كمية الضوء الممتصة عن طريق هذه الجزيئات. يعد ثاني اكسيد التيتانيوم من اكثر المواد دراسة من بين جميع اكاسيد الفلزات الانتقالية في مجال علم المواد حيث انه يتميز بعدم السمية ومتانتة ومقامته الكبيرة للصدأ داخل المحاليل الكيميائية وحتي في وجود جهد كهربي. تعتبر الأكسدة الأنودية الكهروكيميائية أفضل طريقة للحصول على الأنابيب النانومترية ذاتية الترتيب من ثاني اكسيد التيتانيوم نظرا لفعاليتها من حيث التكلفة وبساطة الحصول على الأنابيب النانومترية. عن طريق تغيير بعض العوامل المؤثرة في عملية الأكسدة الأنودية الكهروكيميائية نستطيع انتاج أنابيب نانومترية من ثاني اكسيد التيتانيوم مفتوحة فوهاتها وذات قطر كبير جدا. هذا القطر الكبير جدا يمكننا من إنشاء هيكل هجيني بين هذه الأنابيب النانومترية وطبقة سميكة من الجزيئات الكروية النانومترية من ثاني أكسيد التيتانيوم مع الحفاظ على الجزء العلوي من الأنابيب النانوية التي لا تزال مفتوحة لحصاد أكبر قدر من الضوء. هذا الهيكل الهجيني يمكننا من الاستفادة من مزايا كل من الأنابيب النانوية ( تحسين التوصيلية الالكترونية وتقليل اجتماع الالكترونات المتولدة مع الفجوات المتواجدة في الوسط المحيط) والجزيئات الكروية النانومترية (زيادة مساحة السطح لامتصاص اكبر كمية من جزيئات الصبغ وبالتالي زيادة كمية الضوء الممتصة).