سلول‌های خورشیدی حساس شده با رنگدانه نسل جدیدتری از سلول‌های خورشیدی هستند که اگرچه بازده پایین‌تری نسبت به سلول‌های سیلیکونی دارند، اما پتانسیل بالایی برای بازده بیشتر دارند و چون از نظر اقتصادی صرفه‌ بهتری دارند، اگر بازده و پایداری آنها افزایش یابد می‌توانند جایگزین سلول‌های خورشیدی سیلیکونی در بازار شوند. طراحی و توسعه‌ روزافزون سلول‌های خورشیدی تنها محدود به کارهای تجربی و آزمایشگاهی نبوده، بلکه مدلسازی‌های عددی نیز در این امر دخیل بوده است. هدف از انجام این تحقیق طراحی و مدل‌سازی عددی سلول¬های خورشیدی حالت جامد حساس شده با رنگدانه بر پایه لایه نانوساختار نیمرسانا با گاف نواری عریض (دی-اکسیدتیتانیوم) و همچنین اکسید روی به عنوان انتقال دهنده الکترون و رنگدانه N719 به عنوان لایه جاذب و همچنین PEDOT:PSS و P3HT به عنوان ماده‌ انتقال دهند‌ه حفره است. در این پژوهش از نرم افزار کامسول برای طراحی سلول خورشیدی استفاده و مشخصه‌های جریان-ولتاژ و همچنین جذب اپتیکی سلول محاسبه شده است که با داده‌های تجربی مطابقت خوبی دارد. Manuscript profile

در این پژوهش، سنتز نانوذرات پلاسمونیک به روش انحلال شیمیایی و در سه مرحله انجام گرفت. سپس به بررسی نانوساختارهای هسته-پوسته Au@TiO2 و Au@SiO2 پرداخته شده است. این نانوذرات به عنوان فوتوآند در سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای(DSSCs) استفاده شدند. پارامترهایی مانند جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز، فاکتور پرشدگی و بهره تبدیل سلول خورشیدی رنگدانه‌ای مورد بررسی قرار گرفت. سلولی که در آن از Au@TiO2 که با لیگاند مرکاپتو استیک اسید سنتز شده، استفاده شده است، بیشترین کارایی را دارد. علت این امر، افزایش اثر میدان نزدیک در نانوساختارهای هسته-پوسته طلا و ایجاد جریان نوری تقویت شده ناشی از پلاسمونیک پیش بینی شده است. Manuscript profile

We studied magnetophotonic crystals (MPCs) with introduced magnetic
defect layer sandwiched between magnetic and dielectric Bragg mirrors. These
magnetophotonic crystals have excellent capabilities to enhance reflection and Kerr
rotation simultaneously. By adjusting spatial configuration such as repetition numbers
of Bragg mirrors and thickness of magnetic defect layer, we achieved the Kerr rotation
angles more than 75˚ and reflection very close to 1. We briefly described the
formulation of finite element method (FEM) and transfer matrix method (TMM). The
electric field distribution and magnitude of it along the MPCs are simulated using FEM.
Using the TMM, we calculated the MO responses of MPCs. With light localization
inside the magnetic defect layer and multiple reflections in it, the magneto-optical (MO)
responses of these MPCs were significantly increased. The studied structures in this
research have high MO responses that make it suitable for designing MO elements in
highly sensitive devices and optical telecommunication tools. Manuscript profile