گزارش کنفرانس سلول‌های خورشیدی نانوساختار سال 1399
سخنران‌های مدعو کنفرانس نانوساختارها که با توضیح فوق سخنران‌های مشترک در کنفرانس سلول‌های خورشیدی نیز بودند، عبارت‌اند از:
- دکتر Wolfgang Tress دانشگاه EPFL– بررسی فیزیک سلول‌های خورشیدی پروسکایتی بود.
- دکتر طیبه عامری دانشگاه Ludwig-Maximillians Munich–بررسی سطح و مرزمشترک در فرآیند مبتنی بر محلول در سلول‌های خورشیدی
- دکتر مجتبی عبدی جالبی University College London–دسترسی به پروسکایت پایدار با لومینسانس زیاد از دیدگاه شیمیایی.
- دکتر عفت جوکار دانشگاه Chiao Tung تایوان اثر یک افزودنی خاص در فرآیند سنتز پروسکایت برای بهبود بازدهی و همچنین پایداری در هوا
- دکتر سمیه قلی پور دانشگاه تهران–بررسی مرزمشترک و همچنین HTL برای بهبود پایداری سلول‌های پروسکایتی
این کنفرانس نیز مانند کنفرانس‌های قبلی باهدف هم‌افزایی علمی در حوزه سلول‌های خورشیدی برگزار شد. امسال نیز طبق روال کنفرانس هرساله، حدود ۱۵ سخنرانی و ۱۰۰ پوستر در روز اول ارائه شد. موضوعات کنفرانس شامل موارد زیر بود:
- سلول‌های خورشیدی پروسکایتی
- سلول‌های خورشیدی لایه نازک
- سلول‌های فوتوالکتروشیمیایی
- سلول‌های خورشیدی آلی و پلیمری
- سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای
- سلول‌های خورشیدی حساس شده یا مبتنی بر نقاط کوانتومی
در این کنفرانس، در مجموع ۱۲ سخنرانی علمی برگزار شد که موضوعات ارائه‌شده در این سخنرانی‌ها در 5 بخش CIGS، پروسکایت، آلی، DSSC و موضوعات عمومی تقسیم‌بندی می‌شد. نسبت هر بخش در شکل 1 مشاهده می‌شود.
شکل ۱- دسته‌بندی موضوعات ارائه‌شده در سخنرانی‌های کنفرانس و سهم هر موضوع
در ارائه‌های پوستر و مقالات نهایی شده در کنفرانس، تقسیم‌بندی گسترده‌تری در موضوعات ارائه‌شده وجود داشت. مجموعاً ۶۱ مقاله به‌صورت پوستر در این کنفرانس پذیرفته شده بود که در ۵ دسته تقسیم‌بندی می‌شدند:
- ترکیبات و سلول‌های CIGS، CZTS و سایر ترکیبات کالکوژنی
- سلول‌های پروسکایتی
- سلول‌های آلی و DSSC
- شبیه‌سازی
- سایر دسته‌ها و موضوعات فرعی سلول خورشیدی
در شکل ۲، نمودار آماری این موضوعات به تفکیک مشاهده می‌شود.
شکل ۲- دسته‌بندی موضوعات ارائه‌شده در مقالات کنفرانس و سهم هر موضوع
همان‌طور که پیش‌بینی می‌شد، با توجه به گستردگی زمینه‌های تحقیقاتی در حوزه سلول‌های پروسکایت، هم در سخنرانان کنفرانس و هم در مقالات ارائه‌شده به کنفرانس، تقریباً نیمی از موارد متعلق به این دسته از سلول‌های خورشیدی بود.
با توجه به گسترده بودن موضوعات مطرح‌شده در حوزه سلول‌های خورشیدی پروسکایتی، طبیعتاً تنوع موضوعات در این حوزه نیز گسترده بود. لذا یک تقسیم‌بندی نیز در این زمینه انجام شد. به‌صورت کلی موضوعات بررسی شده در مقالات مرتبط با سلول‌های پروسکایتی، ۵ موضوع مهم قابل استخراج بود:
- پایداری
- لایهٔ HTL و ETL
- ساخت الکترود هادی
- سنتز، شیمی و ساخت
- شبیه‌سازی و فیزیک سلول‌های پروسکایتی
نمودار آماری این مقالات در شکل ۳ مشاهده می‌شود. با توجه به روند تحقیقاتی که در حال حاضر در کشور در جریان است، بیشترین سهم از مقالات ارائه‌شده به کنفرانس مربوط به فرآیندهای سنتز، ساخت و یا شیمی سلول‌های پروسکایتی بود. بعدازآن، دستیابی به ترکیبات بهینه برای لایه‌های HTL و یا ETL در سلول خورشیدی پروسکایتی از درجه اهمیت بالایی برخوردار بوده است و بعدازآن، به‌طور مشترک پایداری سلول‌های پروسکایتی و همچنین شبیه‌سازی آن‌ها موضوعات مهم بعدی در این کنفرانس بوده است. البته انتظار این بود که موضوع پایداری سلول‌های پروسکایتی با توجه به اهمیت جهانی آن بیشتر موردتوجه قرار بگیرد، آما با توجه به پیچیدگی این موضوع خاص و محدودیت‌های تجهیزات مشخصه‌یابی و ساخت سلول‌های پروسکایتی، این موضوع در درجه اول قرار نگرفته و موضوع ساده‌تر ساخت و سنتز در صدر لیست قرار گرفته است.
شکل ۳- دسته‌بندی موضوعی مقالات ارائه‌شده در حوزه سلول‌های پروسکایتی
در بحث پایداری، که به نوعی امروزه مهمترین چالش سلول‌های خورشیدی پروسکایتی محسوب می‌شود، تمرکز اصلی بر روی لایهٔ HTL و استفاده از ترکیبات جدید در این لایه بود. بر این مبنا ترکیباتی همچون CuInS2 و خانواده CuInGaS، Cu2MSnS4، CoNiO، Carbon QD، Pt-GO composite، CdZnS، ساختارهای تیوفنی، پلی آنیلین و مشتقات آلی-فلزی بر پایه فلز مس، Ti-MOF، CuSCN، CuI و MnO3 از جمله مواد به‌کار رفته در این زمینه بود.
همچنین استفاده از برخی ترکیبات در فصل مشترک لایه‌های سلول‌های پروسکایتی همچون PVP، CNT، Cu2ZnSnS4، Azetidinium و PEA2PbI4 نیز در مقالات منتشر شده مشاهده شد.
درنهایت، در رابطه با توزیع شرکت‌کنندگان در این کنفرانس، درمجموع از 35 مرکز دانشگاهی و تحقیقاتی کشور گزارش‌هایی برای کنفرانس ارسال شده بود. لیست این مراکز به همراه تعداد مقالات ارائه‌شده از هرکدام در جدول 1 مشخص شده است. قابل ذکر است در این بخش، اگر در مقاله‌ای دو نفر نویسنده از دو مرکز مختلف حضور داشتند، آن دو مرکز به‌صورت تفکیکی در محاسبات مدنظر قرار گرفته است. طبق این جدول، دانشگاه‌های تربیت مدرس، کاشان، تهران و صنعتی شریف به ترتیب بیشترین مقالات را در کنفرانس داشتند. البته نکته جالب‌توجه حضور دانشگاه‌های گمنام و بعضاً شهرستان‌های کوچک در این لیست است که ضرورت توجه بیشتر به این دانشگاه‌ها را بیان می‌کند.
جدول 1 – تقسیم‌بندی مراکز تحقیقاتی حاضر در کنفرانس به همراه تعداد مقالات ارائه‌شده توسط آن‌ها به ترتیب بیشترین مقاله به کمترین
