نقاط کوانتومی کربن و گرافن دارای خواص نوری و الکتریکی فوق العاده ای به دلیل خواص کوانتومی منحصر به فردشان هستند و این آنها را به مواد شگفت انگیزی برای کاربرد در دستگاههای فوتوولتاییک تبدیل میکند. تطبیق پذیری این مواد منجر به استفاده از آنها به عنوان الکترون/حفره در نقاط کوانتومی سیلیکون، پلیمرها و یا سلول های خورشیدی حساس به رنگ شده است. در این مقاله، کارهای انجام شده و نتایج سنتزهای مختلف مورد بررسی قرار داده شد. با وجود خواص نوری عالی آنها در فتوولتائیک و همچنین سلولهای خورشیدی، نقاط کوانتومی بر پایه غیرکربن خوب عمل نکرده اند و بررسی جامعی از نقاط پایه کربن استفاده شده در فوتوولتاییک انجام نشده است. بنابراین، در تلاش برای درک اینکه چرا این نانوساختار تا به حال موفق به تحقق بخشیدن به توانایی های خود نشده است، در این بررسی دستاوردهای اصلی در ارتباط بین عملکرد و سنتز مواد تحلیل شده است

1. ‫دوم‬‫نور‬ ‫و‬ ‫هیثم‬ ‫ابن‬ ‫همایش‬ ‫ین‬
1
‫بر‬ ‫مروری‬‫خواص‬‫نقاط‬ ‫نوری‬‫کوانتومی‬‫کربن‬‫گرافن‬ ‫و‬‫دستگاه‬ ‫در‬‫ف‬ ‫های‬‫توولتاییک‬
‫چکیده‬-‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫گرافن‬ ‫و‬‫خوا‬‫دارای‬‫ص‬‫ای‬ ‫العاده‬ ‫فوق‬ ‫الکتریکی‬ ‫و‬ ‫نوری‬‫فرد‬ ‫به‬ ‫منحصر‬ ‫کوانتومی‬ ‫خواص‬ ‫دلیل‬ ‫به‬‫شان‬‫هستند‬‫و‬
‫این‬‫آنها‬‫دستگاه‬ ‫در‬ ‫کاربرد‬ ‫برای‬‫انگیزی‬ ‫شگفت‬ ‫مواد‬ ‫به‬‫را‬( ‫فوتوولتاییک‬ ‫های‬PV‫می‬ ‫تبدیل‬ ).‫کند‬‫پذیری‬ ‫تطبیق‬‫مواد‬ ‫این‬‫استفاده‬ ‫به‬ ‫منجر‬
‫آن‬‫از‬‫الکترون/حفره‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫ها‬‫در‬‫نق‬‫اط‬‫سیلیکو‬ ‫کوانتومی‬‫ن‬‫سلول‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫پلیمرها‬،،‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫رنگ‬ ‫به‬ ‫حساس‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬‫مختلف‬‫سنتزهای‬ ‫نتایج‬‫و‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫کارهای‬‫شد‬ ‫داده‬.‫عالی‬ ‫نوری‬ ‫خواص‬ ‫وجود‬ ‫با‬‫سلولهای‬ ‫همچنین‬ ‫و‬ ‫فتوولتائیک‬ ‫در‬ ‫آنها‬
‫خورشیدی‬،‫نق‬‫اط‬‫پایه‬ ‫بر‬ ‫کوانتومی‬‫غیر‬‫کربن‬‫خوب‬‫ان‬ ‫نکرده‬‫عمل‬‫د‬‫و‬‫د‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫کربن‬ ‫پایه‬ ‫نقاط‬ ‫از‬ ‫جامعی‬ ‫بررسی‬‫ر‬‫فوتوولتاییک‬‫انجام‬
‫است‬ ‫نشده‬.‫خود‬ ‫های‬ ‫توانایی‬ ‫به‬ ‫بخشیدن‬ ‫تحقق‬ ‫به‬ ‫موفق‬ ‫حال‬ ‫به‬ ‫تا‬ ‫نانوساختار‬ ‫این‬ ‫چرا‬ ‫اینکه‬ ‫درک‬ ‫برای‬ ‫تالش‬‫در‬ ،‫بنابراین‬‫است‬ ‫نشده‬‫در‬ ،
‫تحلیل‬ ‫مواد‬‫سنتز‬ ‫و‬ ‫عملکرد‬ ‫بین‬‫ارتباط‬ ‫در‬ ‫اصلی‬ ‫دستاوردهای‬ ‫بررسی‬ ‫این‬‫است‬ ‫شده‬.
:‫واژه‬ ‫کلید‬‫سلول‬‫خورشیدی‬ ‫های‬،‫گرافن‬ ،‫کربن‬ ،‫فتوولتاییک‬ ،‫کوانتومی‬ ‫نقطه‬
Review of the Optical Properties of Carbon and Graphene Quantum-Dots
in Photovoltaic Devices
Mohammad Amiri, Alireza Keshavarz
Department of Physics - Shiraz University of Technology
Abstract- Carbon quantum dots and Graphene quantum dots have fantastic Optical and Electrical, because of the unique
quantum properties, So this makes them singular materials for application in Photovoltaic devices (PV). Their versatility has
led to their being used as for holes or electrons, in silicon quantum dots, polymers or dye-sensitized Solar-Cells. In this paper,
we review thework done and theresult of various syntheses. Despitetheir excellent opticalproperties, they havenot performed
in photovoltaics as well as non-carbon-based quantum dot solar cells. As far as, no exhaustive review has been made of carbon-
based dots used in photovoltaics. Therefore, in an attempt to understand why these nanostructures have so far failed to realize
their potential, in this review we analyze the main achievements in the link between functionality and the synthesis of the
material.
Keywords: carbon; graphene; photovoltaics; quantum dots; solar cells
‫امیری‬ ‫محمد‬‫کشاورز‬ ‫علیرضا‬ ،
‫فیزیک‬ ‫دانشکده‬-‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬‫شیراز‬

2. 28‫و‬29‫ماه‬ ‫فروردین‬1398‫کرمان‬ ‫باهنر‬ ‫شهید‬ ‫دانشگاه‬ ،
2
1-‫مقدمه‬
‫اختصار‬ ‫به‬ ‫یا‬ ‫فتوولتاییک‬PV‫ی‬‫ان‬ ‫از‬ ‫کی‬‫سامانه‬ ‫واع‬‫انرژی‬ ‫های‬‫است‬‫با‬ ‫که‬‫از‬ ‫استفاده‬‫سلول‬‫مستقیم‬ ‫تولید‬ ،‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫از‬ ‫الکتریسیته‬‫را‬‫می‬ ‫پذیر‬ ‫امکان‬‫سازد‬.‫ادموند‬ ‫الکساندر‬ ‫توسط‬ ‫بار‬ ‫اولین‬ ‫فوتوولتائیک‬ ‫اثر‬1‫سال‬ ‫در‬1839
‫سال‬ ‫در‬ ،‫ادامه‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫مشاهده‬1946‫ر‬ ‫توسط‬ ‫سیلیکون‬ ‫از‬ ‫مدرن‬ ‫خورشیدی‬ ‫سلول‬ ‫اولین‬‫اسل‬2‫سلول‬ ‫از‬ ‫نوع‬ ‫این‬ .‫شد‬ ‫اختراع‬
.‫کرد‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫الکتریکی‬ ‫توان‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫خورشید‬ ‫نور‬ ‫انرژی‬ ‫که‬ ‫بود‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫نازکی‬ ‫سیلیکونی‬ ‫ویفرهای‬ ‫از‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫الکترون‬ ‫زوج‬ ‫ایجاد‬ ‫اصل‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ،‫سلول‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫امروزی‬ ‫فوتوولتائیک‬ ‫فناوری‬–‫نوع‬ ‫ی‬ ‫دوالیه‬ ‫در‬ ‫حفره‬p3‫نوع‬ ‫و‬n4‫ماده‬ ‫یک‬
‫نیمه‬ ‫ی‬‫است‬ ‫هادی‬‫سلول‬‫نیمه‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬‫زمین‬ ‫پوسته‬ ‫فراوان‬ ‫عنصر‬ ‫دومین‬ ‫یعنی‬ ‫سیلیسیوم‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫رسانا‬
‫می‬ ‫ساخته‬‫می‬ ‫فتوولتاییک‬ ‫سلول‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫خورشید‬ ‫نور‬ ‫وقتی‬ .‫شوند‬‫به‬ ‫پتانسیل‬ ‫اختالف‬ ‫مثبت‬ ‫و‬ ‫منفی‬ ‫الکترود‬ ‫دو‬ ‫بین‬ ،‫تابد‬
‫آن‬ ‫بین‬ ‫جریان‬ ‫شدن‬ ‫جاری‬ ‫موجب‬ ‫امر‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫آمده‬ ‫وجود‬‫ه‬‫می‬ ‫ا‬‫می‬ .‫گردد‬‫دسته‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫فتوولتاییک‬ ‫توان‬‫انرژی‬‫ها‬‫ی‬‫تجدید‬‫پذیر‬
.‫داد‬ ‫قرار‬‫تبدیل‬‫انرژی‬‫خورشیدی‬‫به‬‫منابع‬‫الکتریکی‬‫یا‬‫سوخت‬‫یکی‬‫از‬‫بزرگ‬‫ترین‬‫چالش‬‫های‬‫بشر‬‫است‬[1].‫وجود‬ ‫با‬‫پیشرفت‬
‫سریعی‬‫که‬‫در‬‫سال‬‫های‬‫اخیر‬‫در‬‫پژوهش‬‫به‬‫سلول‬ ‫سمت‬‫های‬‫خورشیدی‬‫نسل‬‫سوم‬‫صورت‬‫گرفته‬،‫است‬‫سیلیکون‬‫هنوز‬‫هم‬
‫بزرگ‬‫ترین‬‫و‬‫مهم‬‫ترین‬‫عامل‬‫در‬‫صنعت‬‫فتوولتاییک‬.‫است‬‫این‬ ‫با‬،‫حال‬‫چنین‬‫فن‬‫آوری‬‫های‬‫جدید‬‫به‬‫عنوان‬‫ترکیبی‬‫از‬‫سلول‬‫های‬
‫خورشیدی‬‫با‬‫انرژی‬،‫باال‬‫به‬‫سرعت‬‫در‬‫حال‬‫افزایش‬‫است‬‫(رکورد‬‫فعلی‬‫کارایی‬‫باالتر‬‫از‬22%‫در‬1‫خورشید‬)‫است‬[2,3].
‫س‬‫لول‬‫های‬‫خورشیدی‬‫رنگی‬‫و‬‫سلول‬‫های‬‫خورشیدی‬‫آلی‬‫(که‬‫شامل‬‫پلیمر‬‫و‬‫سلول‬‫های‬‫خورشیدی‬)‫کوچک‬‫حاضر‬ ‫حال‬ ‫در‬
‫پتانسیل‬‫خود‬‫برای‬ ‫را‬‫کاربردهایی‬‫همچون‬‫ساخت‬‫فوتوولتاییک‬‫یکپارچه‬‫نشان‬‫داده‬‫اند‬.‫نقاط‬‫کوانتومی‬‫بر‬ ‫مبتنی‬‫نیمه‬،‫هادی‬
‫معموال‬‫از‬‫کادمیوم‬‫یا‬‫مشتقات‬‫سرب‬‫هستند‬‫و‬‫خواص‬ ‫دارای‬‫نوری‬‫عالی‬‫هستند‬‫که‬‫در‬‫طیف‬‫وسیعی‬‫از‬‫وسایل‬‫اپتوالکترونیک‬
‫مانند‬‫سلول‬‫های‬،‫خورشیدی‬‫دیودهای‬‫نوری‬‫ساطع‬،‫کننده‬‫تصویربرداری‬‫زیستی‬‫یا‬‫سنسورهای‬‫نوری‬‫مورد‬‫استفاده‬‫قرار‬
‫گرفته‬‫اند‬[4-6].‫ا‬ ‫در‬‫ی‬‫ن‬‫زم‬‫ی‬،‫نه‬‫کوانتوم‬ ‫نقاط‬‫ی‬‫مبتن‬‫ی‬‫عنوان‬ ‫به‬ ‫کربن‬ ‫بر‬‫ساز‬ ‫شگفتی‬ ‫یک‬‫برا‬‫ی‬‫چن‬ ‫در‬ ‫کاربرد‬‫ی‬‫ن‬‫ها‬ ‫دستگاه‬‫یی‬
‫م‬ ‫ظاهر‬‫ی‬‫کشف‬ ‫زمان‬ ‫از‬ .‫شود‬‫گرافن‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫اوا‬ ‫در‬‫ی‬‫ل‬‫سال‬2000‫تحق‬ ،‫ی‬‫قات‬‫زیادی‬‫آن‬ ‫روی‬ ‫بر‬‫ها‬‫دل‬ ‫به‬‫ی‬‫ل‬
‫لوم‬ ‫خواص‬‫ی‬‫نسانس‬‫عال‬‫ی‬،‫حالل‬‫ی‬‫ت‬‫سازگار‬ ‫و‬ ‫خوب‬‫ی‬‫ز‬‫ی‬‫ست‬‫ی‬‫گرفته‬ ‫صورت‬‫است‬[7,8]‫نوبل‬ ‫جایزه‬ ‫دریافت‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫ها‬ ‫تالش‬ ‫این‬ .
2010‫توسط‬ ‫فیزیک‬‫گ‬ ‫آندره‬‫ی‬‫م‬‫کنستانت‬ ‫و‬‫ی‬‫ن‬‫روس‬ ‫اهل‬ ‫دانشمند‬ ‫دو‬ ‫نووسلوف‬‫ی‬‫ه‬‫است‬ ‫یافته‬ ‫افزایش‬[9].‫ا‬‫ی‬‫ن‬‫نانوساختارها‬‫ی‬
‫مبتن‬‫ی‬‫دو‬ ‫واقع‬ ‫در‬ ‫کربن‬ ‫بر‬‫آ‬‫(شکل‬ ‫هستند‬ ‫متفاوت‬ ‫لتروپ‬1.)‫از‬‫ی‬‫ک‬‫کوانتوم‬ ‫نقاط‬ ،‫طرف‬‫ی‬( ‫کربن‬CDs)،‫شبه‬ ‫ذرات‬ ‫نانو‬
‫کرو‬‫قطر‬ ‫با‬ ‫ی‬‫از‬ ‫کمتر‬10‫طر‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫نانومتر‬‫ی‬‫ق‬‫گراف‬ ‫هسته‬‫ی‬‫ت‬‫ی‬(2SP)‫کر‬‫ی‬‫ستال‬‫ی‬‫تشک‬‫ی‬‫ل‬‫و‬ ‫شده‬‫ی‬‫ا‬‫که‬ ‫آمورف‬ ‫رسوبات‬
‫کوانتوم‬ ‫محرک‬ ‫اثر‬‫ی‬‫دارند‬.‫سو‬ ‫از‬‫ی‬‫د‬‫ی‬‫گر‬‫کوانتوم‬ ‫نقاط‬‫ی‬‫گرافن‬GDs))‫از‬‫ی‬‫ک‬‫ی‬‫ا‬‫ال‬ ‫چند‬‫ی‬‫ه‬( ‫گرافن‬nm10>‫تشک‬ )‫ی‬‫ل‬‫شده‬
‫دارا‬ ‫که‬ ‫اند‬‫ی‬‫کوانتوم‬ ‫محصور‬ ‫اثر‬‫ی‬‫هستند‬‫لبه‬ ‫اثرات‬ ‫و‬‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ .‫ب‬ ‫معموال‬‫ی‬‫شتر‬‫از‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫ها‬‫ی‬‫بلور‬‫ی‬
،‫هستند‬‫ز‬‫ی‬‫را‬‫دامنه‬‫ها‬‫ی‬‫کانون‬‫ی‬‫منظم‬ ‫آنها‬ ‫ساختار‬ ‫و‬ ‫بزرگتر‬ ‫آنها‬ ‫شده‬‫تر‬.‫است‬‫هر‬‫دو‬‫آلتروپ‬‫ها‬‫ها‬ ‫دسته‬ ‫با‬‫ی‬‫پ‬ ‫سطح‬‫ی‬‫چ‬‫ی‬‫ده‬‫ی‬
‫مولکول‬‫ها‬‫ی‬‫اکس‬ ‫با‬ ‫مرتبط‬‫ی‬‫ژن‬،‫کربوکس‬ ‫مانند‬‫ی‬‫الت‬‫ی‬‫ا‬‫ه‬ ‫مشتقات‬‫ی‬‫دروکس‬‫ی‬‫الت‬‫مصنوع‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫که‬)‫ی(سنتتیک‬‫باق‬‫ی‬
‫م‬‫ی‬‫مانند‬،‫افزا‬ ‫باعث‬‫ی‬‫ش‬‫نور‬ ‫خواص‬‫ی‬‫حالل‬ ‫و‬‫ی‬‫ت‬‫م‬ ‫ذرات‬‫ی‬‫شوند‬]10,11[.‫الزم‬‫به‬‫ذکر‬‫است‬‫که‬‫تغییرپذیری‬‫و‬‫تنوع‬‫در‬‫ساخت‬
‫این‬‫مواد‬‫منجر‬‫به‬‫عامل‬‫دارسازی‬‫سطحی‬‫مختلف‬‫و‬‫افزودن‬‫پیچیدگی‬‫به‬‫هیبرید‬‫اتم‬‫های‬‫کربن‬‫می‬‫شود‬.
1
Edmond-Alexandre
2
Russel Ohl
3
type-p
4
type-n

3. ‫نور‬ ‫و‬ ‫هیثم‬ ‫ابن‬ ‫همایش‬ ‫دومین‬
‫شکل‬1‫ساختار‬ :(‫باال‬ :CD(‫پایین‬ ‫و‬ )GD.)[12,14]
‫غیر‬ ‫نقاط‬ ‫براساس‬ ‫کربن‬ ‫نقاط‬‫کربن‬‫مزایای‬ ‫از‬‫شیمیایی‬،‫سلولی‬ ‫سمیت‬‫پایین‬‫و‬‫همچنین‬‫هزینه‬.‫برخوردارند‬ ‫کمتری‬‫عنوان‬ ‫به‬
‫م‬ ‫آنها‬ ،‫مثال‬‫ی‬‫ز‬ ‫توده‬ ‫از‬ ‫توانند‬‫ی‬‫ست‬‫ی‬‫تول‬‫ی‬‫د‬‫سال‬ ‫در‬ .‫شوند‬‫ها‬‫ی‬‫اخ‬‫ی‬‫ر‬‫پروب‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫کربن‬ ‫نقاط‬‫ها‬‫ی‬‫د‬ ‫در‬ ‫فلورسنت‬‫ی‬‫ودها‬‫ی‬
‫نور‬‫ی‬،‫سلول‬‫ها‬‫ی‬‫خورش‬‫ی‬‫د‬‫ی‬،‫ب‬‫ی‬،‫وسنسورها‬‫ابر‬‫را‬‫ی‬‫انه‬‫باتر‬ ،‫ها‬‫ی‬‫ها‬‫ی‬‫ل‬‫ی‬‫ت‬‫ی‬‫وم‬‫یونی‬‫کاتال‬ ‫و‬‫ی‬‫زورها‬[15-20]‫مورد‬‫آزما‬‫ی‬‫ش‬‫قرار‬
‫گرفته‬‫حت‬ ‫و‬ ‫اند‬‫ی‬‫نق‬ ‫با‬‫اط‬‫غ‬‫ی‬‫ر‬‫اپتو‬ ‫کاربرد‬ ‫در‬ ‫کربن‬‫الکترون‬‫ی‬‫ک‬‫ترک‬‫ی‬‫ب‬‫اند‬ ‫شده‬[21].،‫عالی‬ ‫نوری‬ ‫خواص‬ ‫وجود‬ ‫با‬‫مواد‬ ‫این‬‫در‬
‫سلول‬ ‫همچنین‬ ‫و‬ ‫فتوولتائیک‬‫کربن‬ ‫غیر‬ ‫پایه‬ ‫بر‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقطه‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬‫خوب‬‫ان‬ ‫نکرده‬ ‫عمل‬.‫د‬‫برای‬ ‫تالش‬ ‫در‬ ،‫بنابراین‬
‫توانایی‬ ‫به‬ ‫بخشیدن‬ ‫تحقق‬ ‫به‬ ‫موفق‬ ‫حال‬ ‫به‬ ‫تا‬ ‫نانوساختار‬ ‫این‬ ‫چرا‬ ‫اینکه‬ ‫درک‬‫خود‬ ‫های‬‫است‬ ‫نشده‬‫ما‬ ‫بررسی‬ ‫این‬ ‫در‬ ،
‫چگونگی‬ ‫درباره‬ ‫عمومی‬ ‫نظریه‬ ‫یک‬ ‫ارائه‬ ‫ما‬ ‫هدف‬ .‫کنیم‬ ‫می‬ ‫تحلیل‬ ‫را‬ ‫مواد‬ ‫سنتز‬ ‫و‬ ‫عملکرد‬ ‫بین‬ ‫ارتباط‬ ‫در‬ ‫اصلی‬ ‫دستاوردهای‬
‫نانو‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫استفاده‬‫در‬ ‫کربن‬ ‫ساختارهای‬‫های‬ ‫دستگاه‬:‫کند‬ ‫می‬ ‫تقسیم‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫بخش‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫فوتوولتائیک‬
1‫روشهای‬ .‫عمومی‬)‫مصنوعی(سنتتیک‬.
2.‫فوتونی‬ ‫خواص‬ .
3.‫فتوولتائیک‬ ‫های‬ ‫دستگاه‬ ‫در‬ ‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ .
4.‫فتوولتائیک‬ ‫های‬ ‫دستگاه‬ ‫در‬ ‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقطه‬ .
5‫انداز‬ ‫چشم‬ .
‫متن‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫اختصارات‬ ‫از‬ ‫فهرستی‬ ،‫پایان‬ ‫در‬‫است‬ ‫آورده‬‫جداول‬ ‫و‬1‫و‬2‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫تحقیقات‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫خالصه‬
‫فتوولتائیک‬ ‫در‬ ‫کربن‬ ‫و‬ ‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫است‬.‫جدول‬1‫مصنوعی‬ ‫های‬ ‫تکنیک‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫خالصه‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫های‬
‫کارب‬ ‫های‬ ‫گروه‬ ‫و‬ ‫اندازه‬ ،‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫موجود‬:‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫آنها‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫فتوولتائیک‬ ‫های‬ ‫سلول‬ ‫عملکرد‬ ‫و‬ ‫ردی‬

4. 28‫و‬29‫فرورد‬‫ی‬‫ن‬‫ماه‬1398‫شه‬ ‫دانشگاه‬ ،‫ی‬‫د‬‫کرمان‬ ‫باهنر‬
H،‫هیدروترمال‬ :M،‫:مایکروویو‬E،‫الکتروشیمیایی‬ :S‫نرم؛‬ ‫قالب‬ ‫سنتز‬ :2DSSC:،‫رنگ‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫حساس‬ ‫خورشیدی‬ ‫سلول‬SMOPV‫سلول‬ :
،‫آلی‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سلول‬ ،‫کوچک‬ ‫مولکولی‬ ‫خورشیدی‬PSC،‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سلول‬ ‫پایه‬ ‫بر‬ ‫پلیمر‬ :Si:‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سلول‬
،‫سیلیکون‬QDSC،‫کوانتومی‬ ‫نقطه‬ ‫به‬ ‫حساس‬ ‫خورشیدی‬ ‫سلول‬ :PerSC‫پروس‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫خورشیدی‬ ‫سلول‬ :‫کا‬‫یت؛‬3R:‫مرجع؛‬4‫ذرات‬ :CD-
AU‫؛‬5‫؛‬ ‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقطه‬ :6:‫کیتین‬ ‫و‬ ‫کیتوزان‬ ‫ترکیب‬ ‫از‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫نتیجه‬ ‫بهترین‬‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬
‫جدو‬‫ل‬2:‫خالصه‬‫تکنیک‬‫های‬‫سنتزی‬‫نقاط‬‫کوانتومی‬‫گرافن‬‫شامل‬‫در‬‫این‬،‫مقاله‬‫اندازه‬‫و‬‫گروه‬‫های‬‫کاربردی‬‫و‬‫عملکرد‬‫سلول‬-
‫های‬‫خورشیدی‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫مورد‬‫استفاده‬‫قرار‬‫می‬‫گیرند‬.
3
R‫تاثیر‬(%)
FFVoc(V)Jsa
)2
mA/cm(
‫سلول‬
‫خورشیدی‬2
‫ها‬ ‫گروه‬ ‫سطح‬‫سایز‬ ‫میانگین‬
(nm)
‫کربن‬ ‫منشا‬‫مصنوعی‬1
[22]‫در‬ ‫انتشاری‬ ‫تله‬
‫نقطه‬ ‫سطح‬‫و‬
‫افزایش‬
)‫نوترکیب(بازسازی‬
0.13640.380.53DSSC،‫کربوکسیل‬ ،‫سولفونات‬
‫الکیل‬ ،‫هیدروکسیل‬
9+6-‫گاما‬
‫بوتیروالکتون‬
H
[23]‫جداسازی‬ ‫در‬ ‫افزایش‬
‫اک‬‫سایتون‬‫و‬‫بار‬ ‫تجمع‬
7.67
3.42
63.7
54.8
0.904
0.609
13.32
9.98
SMOPV
PSC
‫کربوکسیل‬1-2‫اسید‬ ‫سیتریک‬H
[24,25]‫نور‬ ‫جذب‬ ‫به‬ ‫کمک‬0.13430.3700.33DSSC‫وکربوکسیلیک‬ ‫آمینو‬1.5-3.3‫کربن‬‫تتراکلرید‬
CCl4
H
[26]‫جذب‬ ‫بهبود‬UV
‫بار‬ ‫وانتقال‬
7.0559.50.87013.61PSC------،‫استایرن‬ ‫پلی‬
‫مالئیک‬ ،‫کبالت‬
‫آنهیدرید‬
H
[27]‫شارژ‬ ‫بهبود‬5.404
0.185
464
165
0.7084
0.5505
16.64
2.05
QDSC‫کربوکسیلیک‬
‫اولیه‬ ‫های‬ ‫آمین‬
2004
1.25
‫اسید‬ ‫سیتریک‬M
[28]‫و‬ ‫الکترولیت‬
‫غیر‬ ‫الکترودهای‬
‫شده‬ ‫بهینه‬
0.0041350.0580.02DSSC،‫هیدروکسیل،کربوکسیل‬
،‫آروماتیک‬ ‫ترکیبات‬
‫اتر‬ ،‫اپوکسی‬
< 4‫گرافیت‬ ‫میله‬E
[29]‫ها‬ ‫گروه‬ ‫تراز‬ ‫تاثیر‬0.0776
436
0.2656
0.6746
DSSC،‫آمین‬،‫آمید‬
‫هیدروکسیل‬
14.1±2.4‫کیتین‬
8.1±0.3‫کیتوزان‬
2.57±0.04‫گلوکز‬
‫توده‬ ‫زیست‬
،‫(کیتین،کیتوزان‬
)‫گلوکز‬
H
[30]‫در‬ ‫جذب‬ ‫بهبود‬UV
‫نوترکیب‬ ‫کاهش‬ ‫و‬
9.159.30.51030.09Si---4.5‫گرافیت‬ ‫میله‬E
[31]‫نور‬ ‫جذب‬ ‫بهبود‬3.18620.6108.40DSSC،‫کربوکسیلیک‬
‫هیدروکسیل‬
3-4‫آسکوربیک‬‫اسید‬H
[32]‫خاصیت‬ ‫کردن‬ ‫جدا‬
‫آمین‬ ‫ائلیل‬ ‫لیگاند‬
0.2348.51.5880.288PSC‫کربوکسیلیک‬ ،‫آلدهید‬1.5‫اسید‬ ‫سیتریک‬S
[33]‫و‬ ‫بار‬ ‫انتقال‬ ‫افزایش‬
‫نوترکیب‬ ‫کاهش‬
0.35310.6051.88QDSC---16‫گلوکز‬H
[34]‫در‬ ‫جذب‬ ‫بهبود‬UV
‫نوترکیبی‬ ‫کاهش‬ ‫و‬
0.147---0.5000.64DSSC---< 10‫گرافیت‬ ‫میله‬E
[35]‫نشده‬ ‫بهینه‬ ‫دستگاه‬3.00740.5157.83PerSC---2-3‫اسید‬ ‫سیتریک‬H

5. ‫نور‬ ‫و‬ ‫هیثم‬ ‫ابن‬ ‫همایش‬ ‫دومین‬
H:،‫هیدروترمال‬M:،‫مایکروویو‬E:،‫الکتروشیمیایی‬A:‫اسیدی؛‬ ‫اکسیداسیون‬2DSSC:،‫رنگ‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫حساسیت‬ ‫خورشیدی‬ ‫سلول‬
SMOPV:‫خورشیدی‬ ‫سلول‬‫مولکول‬،‫کوچک‬PSC:‫پلیمر‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫ارگانیسم‬،‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سلول‬Si:‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫خورشیدی‬ ‫سلول‬
،‫سیلیکون‬QDSC:،‫کوانتومی‬ ‫نقطه‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫حساس‬ ‫خورشیدی‬ ‫سلول‬PerSC:‫پ‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫خورشیدی‬ ‫سلول‬‫روسکایت‬‫؛‬3R:‫مرجع؛‬4:‫گروه‬
‫سطح‬‫ی‬‫عمل‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫که‬‫ی‬‫ات‬‫ش‬‫ی‬‫م‬‫ی‬‫ا‬‫یی‬.‫هستند‬ ‫متصل‬
2‫عمومی‬ ‫روشهای‬ .‫ترکیبی‬
‫روش‬ ‫متعددی‬ ‫مقاالت‬‫های‬‫ترکیب‬‫ی‬‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ ‫تهیه‬ ‫برای‬‫و‬ ‫کربن‬‫می‬ ‫توصیف‬ ‫را‬ ‫گرافن‬‫اصلی‬ ‫روش‬ ‫دو‬ .‫کنند‬‫که‬‫می‬‫تواند‬
‫سنتز‬ :‫شود‬ ‫متمایز‬‫باال‬‫است‬ ‫باال‬ ‫به‬ ‫پایین‬ ‫و‬ ‫پایین‬ ‫به‬.
‫پایین‬ ‫مسیر‬‫باال‬ ‫به‬‫باعث‬‫ایجاد‬‫نانوساختارها‬‫از‬‫مواد‬‫اولیه‬‫مولکولی‬‫کوچک‬،‫آلی‬‫به‬‫وسیله‬‫گرماکافت‬(‫تجزیه‬‫گرمایی‬)،‫احتراق‬
‫یا‬‫روش‬‫های‬‫هیدروترمال‬‫می‬‫شود‬‫در‬‫حالی‬‫که‬‫رویکرد‬‫باال‬‫به‬‫پایین‬‫مبتنی‬‫بر‬‫برش‬‫صفحات‬‫کوچک‬‫از‬‫طریق‬‫تکنیک‬‫های‬
،‫فیزیکی‬‫شیمیایی‬‫یا‬‫الکتروشیمیایی‬‫می‬‫باشد‬‫تا‬‫زمانی‬‫که‬‫اندازه‬‫ذره‬‫مورد‬‫نیاز‬‫ب‬‫ه‬‫دست‬‫آید‬(‫شکل‬2).‫از‬ ‫پس‬ ،‫مورد‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫در‬
،‫آزمایش‬،‫مثال‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫نقاط‬ ‫عملکرد‬ ‫بهبود‬ ‫و‬ ‫عملکرد‬ ‫سطح‬ ‫تغییر‬ ‫یا‬ ‫تمیزکاری‬‫بازده‬‫از‬ ‫پس‬ ‫کوانتومی‬‫اثر‬
‫ناپذیر‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ ‫سطح‬‫سازی‬‫ع‬ ‫یا‬‫امل‬‫دار‬‫کردن‬،‫یابد‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ‫آن‬‫به‬‫دلیل‬‫این‬‫نانو‬ ‫سطح‬ ‫روی‬ ‫تابش‬ ‫گسیل‬ ‫که‬‫ذرات‬
‫می‬ ‫ناپدید‬.‫شود‬،‫ترتیب‬ ‫همین‬ ‫به‬‫س‬ ‫ناخالص‬‫ازی‬‫با‬‫اتم‬‫کربن‬ ‫غیر‬ ‫های‬‫مانند‬ ‫فلزات‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫فسفر‬ ‫و‬ ‫نیتروژن‬ ‫مانند‬‫طال‬‫یا‬‫منیزیم‬
‫حاللیت‬ ‫و‬ ‫الکتریکی‬ ‫هدایت‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫و‬‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫بخشد‬ ‫می‬ ‫بهبود‬ ‫را‬[24,27].
3
R‫تاثیر‬(%)
FFVoc(V)Jsa
)2
mA/cm(
‫سلول‬
‫خورشیدی‬2
‫سطح‬‫ها‬ ‫گروه‬‫سایز‬ ‫میانگین‬
(nm)
‫کربن‬ ‫منشا‬‫مصنوعی‬1
[36]‫تزریق‬‫شارژ‬‫علت‬ ‫به‬ ‫ضعیف‬
‫کمبود‬‫نقاط‬‫گرافن‬‫تیتانا‬ ‫به‬
0.055580.480.2DSSC‫فنیل‬ ‫الکیل‬ ‫تری‬1،3،513.5‫بنزوئیک‬ ‫برومو‬
‫اسید‬
H
[37]‫جذب‬ ‫بهبود‬UV16.5572.510.6137.47Si---3.4‫گلوکز‬M
[38]‫خروجی‬ ‫شارژ‬ ‫بهبود‬10.1563.50.93717.06PerSC،‫اپوکسی‬ ،‫هیدروکسیل‬
‫کربونیل‬ ،‫کربوکسیلیک‬
5-10‫گرافیت‬ ‫میله‬E
[39]‫جداساز‬ ‫افزایش‬‫و‬ ‫اکسیتون‬ ‫ی‬
‫مورفولوژی‬ ‫بار‬ ‫انتقال‬
‫شده‬ ‫غیربهینه‬
1.28300.676.33PSC‫هیدروکسیل،کربونیل‬3-5‫گرافن‬ ‫فیلم‬E
[40]‫اخ‬‫ر‬‫سو‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫مجموعه‬
‫علت‬ ‫به‬ ‫ناکارآمد‬‫ضخامت‬‫غیر‬
‫الیه‬ ‫از‬ ‫بهینه‬‫کوانتومی‬ ‫نقطه‬
‫گرافن‬
0.2500.80.45DSSC---8.5‫گرافیت‬A
[41]‫جذب‬ ‫بهبود‬UV‫رسانایی‬‫و‬13.2263.870.5736.26Si---2.9‫گلوکز‬M
[42,43]‫جریان‬ ‫کسری‬ ‫بهبود‬6.63550.5123.38Si‫کربوکسیل‬ ‫و‬ ‫اپوکسی‬2-6‫گرافن‬ ‫اکسید‬A+H
[44]‫مقاومت‬ ‫کاهش‬‫و‬ ‫داخلی‬
‫بار‬ ‫انتقال‬ ‫افزایش‬
5.2750.80.72314.36DSSC‫کربوکسیل‬ ،‫هیدروکسیل‬10‫سیاه‬ ‫کربن‬A
[45]‫رسانایی‬‫افزایش‬7.667.60.7415.2PSC،‫کربونیل‬ ،‫اپوکسی‬
‫هیدروکسیل‬
<1‫گرافن‬ ‫اکسید‬A+H
[46]‫اکسایتون‬ ‫جداسازی‬ ‫افزایش‬
‫بار‬ ‫حمل‬ ‫و‬
1.14530.613.51PSC‫کربوکسیل‬4
9‫ورق‬‫گرافن‬A+H
[47]‫نور‬ ‫جذب‬ ‫افزایش‬6.1590.6614.07DSSCPEG50‫گرافن‬ ‫اکسید‬A+H
[48]‫باز‬‫کاهش‬ ‫و‬ ‫نور‬ ‫جذب‬ ‫افزایش‬
‫ترکیب‬
2.15660.5835.58DSSC‫آمین‬4.3‫گلوکوزامین‬
‫هیدروکلوراید‬
M
[49,50]‫رسانایی‬‫افزایش‬3.5
6.82
66.3
65.2
0.52
0.92
10.2
11.36
PSC
SMOPV
---20-30‫کربن‬ ‫الیاف‬A

6. 28‫و‬29‫فرورد‬‫ی‬‫ن‬‫ماه‬1398‫شه‬ ‫دانشگاه‬ ،‫ی‬‫د‬‫کرمان‬ ‫باهنر‬
‫شکل‬2.‫مصنوعی‬ ‫رویکرد‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫مقدماتی‬ ‫نمایش‬ :[16]
‫های‬ ‫روش‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫انحصاری‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫ما‬ ،‫بررسی‬ ‫این‬ ‫در‬‫ترکیبی‬‫استفاده‬ ‫فتوولتائیک‬ ‫های‬ ‫دستگاه‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫کربن‬ ‫نقاط‬ ‫برای‬ ‫که‬
‫کرده‬ ‫تمرکز‬ ،‫شود‬ ‫می‬‫بررسی‬ ‫دیگر‬ ،‫البته‬ .‫ایم‬‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫کاربردهای‬ ‫از‬ ‫زیادی‬ ‫تعداد‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫عالی‬ ‫های‬‫را‬
‫در‬[16,17,51]‫و‬‫آ‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫منابع‬‫ن‬‫می‬‫یافت‬ ‫توان‬.
2.1‫باال‬ ‫به‬ ‫پایین‬ ‫رویکرد‬
2.1.1‫هیدروترم‬ ‫سنتز‬/‫ال‬‫سولوترمال‬
‫تکنیک‬ ‫یک‬ ‫شامل‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫گسترده‬ ‫روش‬ ‫یک‬ ‫هیدروترمال‬ ‫سنتز‬‫ترکیبی‬‫مرحله‬ ‫یک‬‫ماده‬ ‫پیش‬ ‫یک‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬‫آلی‬
‫تفلون‬ ‫خط‬ ‫یک‬ ‫در‬‫می‬ ‫قرار‬‫تا‬ ‫گیرد‬‫به‬‫دما‬‫باال‬ ‫فشار‬ ‫و‬‫یابد‬ ‫دست‬.‫به‬ ً‫ا‬‫عمدت‬ ‫هیدروترمال‬‫حضور‬ ‫در‬ ‫ناهمگن‬ ‫واکنش‬ ‫نوع‬ ‫هر‬
‫از‬ ‫باالتر‬ ‫دماهایی‬ ‫در‬ ‫آبی‬ ‫حالل‬‫بحرانی‬ ‫دمای‬‫می‬ ‫اطالق‬ ‫باال‬ ‫فشارهای‬ ‫در‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬‫شود‬،‫هیدروت‬ ‫دیگر‬ ‫عبارت‬ ‫به‬‫به‬ ‫رمال‬
‫واکنش‬‫از‬ ‫باالتر‬ ‫دماهایی‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫آبی‬ ‫حالل‬ ‫های‬°C100‫از‬ ‫باالتر‬ ‫فشارهایی‬ ‫و‬1‫می‬ ‫اطالق‬ ‫اتمسفر‬‫شود‬.‫شیمی‬ ‫علم‬ ‫در‬‫به‬
‫ب‬ ‫سنتز‬ ‫برای‬ ‫باال‬ ‫فشارهای‬ ‫در‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫بحرانی‬ ‫فوق‬ ‫دماهای‬ ‫در‬ ‫بتواند‬ ‫که‬ ‫آبی‬ ‫غیر‬ ‫محلول‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫سنتز‬‫ه‬‫کار‬‫اصطالح‬ ‫به‬ ‫رود‬
‫می‬ ‫سالووترمال‬‫گویند‬.‫با‬‫ا‬،‫دما‬ ‫تصحیح‬ ‫و‬ ‫آلی‬ ‫مختلف‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫ستفاده‬،‫بنابراین‬ .‫شوند‬ ‫می‬ ‫تنظیم‬ ‫ها‬ ‫نقطه‬ ‫اپتوالکترونیک‬ ‫خواص‬
‫غیر‬ ‫و‬ ‫ارزان‬ ‫روش‬ ‫یک‬.‫است‬ ‫سمی‬‫عالوه‬‫بر‬،‫این‬‫روش‬‫های‬‫هیدروترمال‬‫با‬‫قطر‬10،‫نانومتر‬‫که‬‫بزرگ‬‫تر‬‫از‬‫نقطه‬‫های‬‫تولید‬‫شده‬
‫توسط‬‫تکنیک‬‫های‬‫دیگر‬‫مانند‬‫آماده‬‫سازی‬‫الکترو‬‫شیمیایی‬(nm5-3)،‫هستند‬‫تولید‬‫می‬.‫شود‬‫پیشگام‬‫می‬ ‫را‬ ‫کار‬ ‫این‬‫به‬ ‫توان‬
‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫مریچف‬‫با‬ ‫که‬‫کننده‬ ‫حساس‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ ‫از‬ ‫استفاده‬‫سلول‬ ‫در‬ ‫ها‬‫شده‬ ‫حساس‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫به‬‫رنگ‬(DSSC)‫بوتیروالکتون‬ ‫گاما‬ ‫هیدرات‬ ‫دی‬ ‫توسط‬ ‫شده‬ ‫تهیه‬‫بود‬‫داد‬ ‫نسبت‬ ‫ند‬[22].‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫یان‬ ‫درمقابل‬‫گرافن‬
‫کردند(شکل‬ ‫سنتز‬ ‫میایورا‬ ‫سوزوکی‬ ‫واکنش‬ ‫شرایط‬ ‫از‬ ‫آگاهی‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫بروموبنزوئیک‬ ‫اسید‬ ‫از‬ ‫را‬3.)‫گرافن‬ ‫نقاط‬ ‫تهیه‬ ‫منظور‬ ‫به‬
‫آنها‬ ،‫تجمع‬ ‫از‬ ‫اجتناب‬ ‫و‬ ‫بزرگ‬‫مقدار‬1،3،5‫قطعه‬‫تری‬‫کرد‬ ‫متصل‬ ‫گرافن‬ ‫لبه‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫فنیل‬ ‫آلکیل‬‫ند‬‫و‬‫بعد‬ ‫سه‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آنها‬‫کنترل‬
‫کرد‬‫ند‬[36].‫اما‬ ‫نهایت‬ ‫در‬‫همکاران‬ ‫و‬ ‫ژانگ‬ ،‫ش‬‫اسید‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫سیتریک‬‫آمین‬ ‫دی‬ ‫اتیلن‬ ‫و‬‫تهیه‬ ‫آبی‬ ‫محلول‬ ‫در‬
‫کرد‬‫مدت‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫ند‬10‫در‬ ‫ساعت‬250‫ذرات‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫گرم‬ ‫سانتیگراد‬ ‫درجه‬‫با‬‫اندازه‬ ‫به‬ ‫یکنواخت‬ ‫ی‬ ‫اندازه‬1-2‫ب‬ ‫را‬ ‫نانومتر‬‫ه‬
‫آورد‬ ‫دست‬‫ند‬[23].‫همکاران‬ ‫و‬ ‫لیو‬‫ش‬‫ک‬ ‫نقاط‬‫کربن‬ ‫وانتومی‬‫استیرن‬ ‫پلی‬ ‫از‬ ‫ترکیبی‬‫مالیک‬‫دی‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آمین‬ ‫دی‬ ‫اتیلن‬ ‫محلول‬ ‫و‬
(‫آمید‬ ‫فرم‬ ‫متیل‬DMF)‫دمای‬ ‫در‬200‫در‬ ‫سانتیگراد‬ ‫درجه‬5‫ساعت‬‫کردند‬ ‫ترکیب‬[26].‫مسیر‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫نیز‬ ‫نیتروژن‬ ‫نانوذرات‬
‫عنوان‬ ‫به‬ ‫سدیم‬ ‫آمید‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫تتراکلرید‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫همکاران‬ ‫و‬ ‫ژانگ‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬‫حالل‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫بنزن‬ ‫متیل‬ ‫و‬ ‫اولیه‬ ‫مواد‬
‫و‬‫در‬ ‫دادن‬ ‫حرارت‬200‫دوره‬ ‫برای‬ ‫سانتیگراد‬ ‫درجه‬‫تهیه‬ ‫برای‬ ‫مختلف‬ ‫های‬‫کریستال‬ ‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ ‫ی‬‫ی‬‫کردند.با‬ ‫استفاده‬
‫که‬ ‫شد‬ ‫تنظیم‬ ‫ای‬ ‫گونه‬ ‫به‬ ‫نقاط‬ ‫نیتروژن‬ ‫محتوای‬ ‫و‬ ‫اندازه‬ ،‫واکنش‬ ‫زمان‬ ‫کنترل‬‫مدت‬‫زمان‬‫طوالنی‬‫نیترو‬ ‫ترکیب‬ ‫به‬ ،‫واکنش‬‫ژن‬
‫ان‬ ‫افزایش‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫چارچوب‬ ‫در‬‫د‬.‫کرد‬ ‫کمک‬ ‫ذرات‬ ‫ازه‬‫گروه‬ ‫نقاط‬ ‫این‬ ،‫واکنش‬ ‫زمان‬ ‫از‬ ‫نظر‬ ‫صرف‬‫خود‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫آمینو‬ ‫های‬
.‫داشتند‬

7. ‫نور‬ ‫و‬ ‫هیثم‬ ‫ابن‬ ‫همایش‬ ‫دومین‬
‫شکل‬3‫گرافن‬ ‫نقاط‬ ‫تهیه‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫سوزوکی‬ ‫واکنش‬ :
2.1.2‫مایکروویو‬ ‫تابش‬ ‫سنتز‬
‫در‬‫روش‬‫مایکروویو‬ ‫سنتز‬ ‫های‬‫مزیت‬ ‫از‬ ،‫سنتز‬ ‫سرعت‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬‫مهم‬ ‫های‬‫به‬ ‫نسبت‬‫می‬ ‫آنها‬ ‫اینکه‬ ‫هیدروترمال‬ ‫سنتز‬‫در‬ ‫توانند‬
‫همکاران‬ ‫و‬ ‫دا‬ .‫شوند‬ ‫استفاده‬ ‫پایین‬ ‫دماهای‬‫ش‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫باال‬ ‫کیفیت‬ ‫با‬‫این‬‫رو‬‫ترکیبی‬ ‫ش‬‫دست‬ ‫به‬
‫آ‬‫وردند‬،‫محلول‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫کردند‬ ‫مخلوط‬ ‫مقطر‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫اوره‬ ‫و‬ ‫سیتریک‬ ‫اسید‬ ‫آنها‬‫موردنظر‬‫مایکروویو‬ ‫یک‬ ‫در‬‫انرژی‬ ‫با‬700
‫در‬ ‫وات‬4‫داد‬ ‫حرارت‬ ‫دقیقه‬‫ند‬.‫شدند‬ ‫تمیز‬ ‫مقطر‬ ‫آب‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫خنثی‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫با‬ ‫مواد‬[27]،‫این‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫تسای‬‫همکاران‬ ‫و‬‫ش‬
‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫عنوان‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫منبع‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫گلوکز‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫مایکروویو‬ ‫اشعه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫محلول‬
‫دمای‬ ‫در‬ ‫حالل‬700‫برای‬ ‫وات‬11‫ب‬ ‫شده‬ ‫تهیه‬ ‫نقاط‬ .‫کند‬ ‫می‬ ‫سنتز‬ ‫دقیقه‬‫قطر‬ ‫ا‬3.4‫توسط‬ ،‫نانومتر‬‫نیروی‬ ‫میکروسکوپ‬
‫اتمی‬(AFM)‫الکترونی‬ ‫میکروسکوپ‬ ‫و‬(‫عبوری‬TEM)‫است‬ ‫شده‬ ‫مشاهده‬[37].
2.1.3‫نرم‬ ‫قالب‬ ‫روش‬
‫توسط‬ ،‫روش‬ ‫این‬ ‫در‬‫او‬‫ن‬،‫شده‬ ‫گزارش‬ ‫همکاران‬ ‫و‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫یک‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫شوند‬ ‫می‬ ‫ساخته‬ ‫امولسیون‬ ‫یک‬ ‫به‬
‫خود‬ ‫نرم‬ ‫قالب‬‫کند‬ ‫می‬ ‫عمل‬ ‫مجموعه‬‫مقدار‬ ‫تنظیم‬ ‫با‬ ‫نقاط‬ ‫اندازه‬ ‫زیرا‬‫امولسیفایر‬ ‫از‬.‫شود‬ ‫می‬ ‫کنترل‬‫محیط‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫سنتز‬
‫غیر‬،‫آبی‬‫آلی‬ ‫سطح‬ ‫کردن‬ ‫محدود‬ ‫به‬ ‫منجر‬‫و‬‫تنظیم‬‫می‬‫شود‬‫برای‬ .‫همین‬،‫اولی‬(‫آمین‬oleylamine)‫و‬‫اکتادنس‬(octadecene)
‫توسط‬ ‫که‬ ‫آب‬ ‫قطرات‬ .‫کنند‬ ‫می‬ ‫حل‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫سیتریک‬ ‫اسید‬ ‫با‬ ‫را‬‫اولی‬‫آمین‬‫دمای‬ ‫در‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫تثبیت‬C◦250‫می‬ ‫گرم‬‫شوند‬
‫مولکول‬ ‫انحالل‬ ‫موجب‬ ‫و‬‫های‬‫دهند‬ ‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬ ‫مشابه‬ ‫پلیمری‬ ‫ساختارهای‬ ‫که‬ ‫شوند‬ ‫می‬ ‫سیتریک‬ ‫اسید‬[33].
2.2‫پایین‬ ‫به‬ ‫باال‬ ‫رویکرد‬
‫الکتروشیمیایی‬ ‫های‬ ‫روش‬
‫روش‬‫الکتروشیمیایی‬ ‫های‬‫این‬‫امکان‬‫می‬ ‫فراهم‬ ‫را‬‫کنند‬‫با‬ ‫تا‬‫اعمال‬ ‫جریان‬ / ‫ولتاژ‬ ‫کنترل‬‫تنظیم‬ ‫را‬ ‫کربن‬ ‫ساختارهای‬ ‫شده‬
‫ک‬‫ن‬.‫یابد‬ ‫ادامه‬ ‫آبی‬ ‫غیر‬ ‫یا‬ ‫آبی‬ ‫های‬ ‫حل‬ ‫راه‬ ‫در‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫آسان‬ ،‫ندارد‬ ‫باال‬ ‫حرارت‬ ‫درجه‬ ‫به‬ ‫نیازی‬ ‫خاص‬ ‫تکنیک‬ ‫این‬ .‫ند‬
‫ساز‬ ‫آماده‬ ‫مسیرهای‬ ‫سریعترین‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫این‬‫است‬ ‫گرافن‬ ‫صفحات‬ ‫ی‬[52]‫همکاران‬ ‫و‬ ‫سان‬ ،‫مثال‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ .‫ش‬‫را‬ ‫کوانتومی‬ ‫ذرات‬
‫ترکیب‬‫تهیه‬ ‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫کربن‬ ‫اچینگ‬ ‫های‬ ‫روش‬ ‫با‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫روش‬‫کردند‬[28]‫میله‬ ‫از‬ ‫آنها‬ ،‫خالصه‬ ‫طور‬ ‫به‬ .‫ی‬
‫گرافیت‬‫ی‬‫تعویض‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫واکنش‬ ‫که‬ ‫حالی‬ ‫در‬ ‫کردند‬ ‫استفاده‬ ‫الکترود‬ ‫دو‬ ‫عنوان‬ ‫به‬‫بین‬ ‫متناوب‬100‫و‬150‫در‬ ‫ولت‬
‫طی‬10‫اتانول‬ ‫محلول‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫ساعت‬NaOH‫(شکل‬ ‫شد‬ ‫انجام‬4‫آنها‬ ‫سپس‬ .)MgSO4،‫زدن‬ ‫هم‬ ‫با‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫کردند‬ ‫اضافه‬ ‫را‬
‫کردن‬ ‫خشک‬ ‫و‬ ‫سانتریفیوژ‬ ،‫رسوب‬‫محلول‬،‫یکنواخت‬ ‫نقاط‬‫و‬‫ی‬‫شد‬ ‫تهیه‬ ‫کپارچه‬.

8. 28‫و‬29‫فرورد‬‫ی‬‫ن‬‫ماه‬1398‫شه‬ ‫دانشگاه‬ ،‫ی‬‫د‬‫کرمان‬ ‫باهنر‬
‫شکل‬4:‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬[‫الکتروشیمیایی‬ ‫های‬ ‫روش‬ ‫با‬28].
3‫خواص‬ .‫فوتونیک‬
‫باند‬ ‫شکاف‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫معنی‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫که‬ ،‫دهند‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫کوانتومی‬ ‫محصور‬ ‫اثرات‬ ‫ساختار‬ ‫دو‬ ‫هر‬(band gap)‫توسط‬ ‫انرژی‬
‫(شکل‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫تعیین‬ ‫ساختار‬ ‫شکل‬ ‫و‬ ‫اندازه‬5‫تأثیر‬ ‫تحت‬ ‫نیز‬ ‫نوری‬ ‫خواص‬ ،‫این‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .)‫تغییرات‬‫ساخت‬‫هستند‬‫منجر‬ ‫که‬ ،
‫به‬‫وسیعی‬ ‫طیف‬‫گروه‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫اندازه‬ ‫از‬‫های‬‫محصور‬‫سطح‬‫ی‬‫یا‬ ‫و‬‫سطحی‬ ‫عیوب‬‫نوری‬ ‫خواص‬ ‫منشاء‬ ‫تعیین‬ ‫بنابراین‬ .‫شود‬ ‫می‬
‫در‬ ‫انگیز‬ ‫بحث‬ ‫موضوعات‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ،‫مواد‬‫زمینه‬.‫است‬ ‫گرافن‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ ‫در‬ ‫تحقیق‬
‫شکل‬5‫اندازه‬ ‫با‬ ‫انتشار‬ ‫موج‬ ‫طول‬ ‫تخمینی‬ ‫تغییرات‬ :‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬[54].
1.‫نور‬ ‫جذب‬
‫دو‬ ‫هر‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫گرافن‬ ‫و‬‫ناحیه‬ ‫در‬ ‫جذب‬ ‫نوار‬ ‫یک‬ ‫دارای‬(‫فرابنفش‬UV)‫بین‬260‫تا‬320‫نانومتر‬‫به‬ ‫که‬ ‫هستند‬
*π-π‫انتقال‬‫پیوندهای‬C = C‫هیبریداسیون‬ ‫با‬2SP‫است‬‫اوقات‬ ‫گاهی‬ ‫و‬‫جابجایی‬‫ضعیف‬‫تر‬‫در‬270-400‫نانومتر‬‫به‬‫مربوط‬
‫جابجایی‬δ-π *‫پیوند‬ ‫از‬‫های‬C = O،‫به‬ ‫که‬‫های‬ ‫موج‬ ‫طول‬‫مرئی‬‫می‬ ‫گسترش‬‫یابد‬‫دارای‬ ‫همچنین‬ ‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ .
‫ضریب‬‫خاموشی‬‫منطقه‬ ‫در‬‫فرابنفش‬‫از‬(10‫تا‬1-cm1-M103×200)‫قابل‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫معمولی‬ ‫فلوروفورهای‬ ‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫که‬ ‫است‬
.‫است‬ ‫کوانتومی‬ ‫دیگر‬ ‫نقاط‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬[53,54].
*‫کروموف‬ ‫شکل‬ ‫همان‬ ‫به‬ ،‫فلوروکروم‬ ‫(یا‬ ‫فلوروفور‬ ‫یک‬‫از‬ ‫پس‬ ‫نور‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫فلورسنت‬ ‫شیمیایی‬ ‫ترکیب‬ ‫یک‬ )‫ور‬
‫کند‬ ‫منتشر‬ ‫دوباره‬ ‫را‬ ‫برانگیختگی‬‫فلوروفورها‬ .‫با‬ ‫سیلیکونی‬ ‫یا‬ ‫مسطح‬ ‫مولکولهای‬ ‫یا‬ ‫ترکیبی‬ ‫معطر‬ ‫گروه‬ ‫چندین‬ ‫حاوی‬ ‫معموال‬
‫چند‬‫پیوند‬π‫هستند‬.
3.2‫نور‬ ‫انتشار‬
‫فوتولومینسانس‬ ‫مکانیزم‬(PL)‫در‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫و‬‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫روش‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫سوال‬ ‫یک‬ ‫همچنان‬‫مختلف‬ ‫های‬
‫الگوریتم‬ ‫ایجاد‬ ‫باعث‬ ‫پردازش‬.‫شود‬ ‫می‬ ‫متفاوت‬ ‫های‬‫فوتولومینانس‬‫عملکرد‬ ‫درجه‬ ،‫تحریک‬ ‫موج‬ ‫طول‬ ،‫نقطه‬ ‫اندازه‬ ‫تاثیر‬ ‫تحت‬
،‫سطح‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫یا‬pH‫حال‬ ‫قطبیت‬ ،‫سنتز‬ ‫طول‬ ‫در‬‫ل‬‫و‬‫ناخالصی‬‫هترو‬ ‫با‬)‫اتم(غیرکربن‬‫دو‬ ‫هر‬ .‫است‬‫نقطه‬‫کربن‬ ‫کوانتومی‬

9. ‫نور‬ ‫و‬ ‫هیثم‬ ‫ابن‬ ‫همایش‬ ‫دومین‬
‫گرافن‬ ‫و‬‫عمدتا‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫فوتولومینانس‬ ‫قوی‬ ‫انتشار‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬‫تابع‬‫اکس‬‫ا‬‫است‬ ‫یتون‬،‫یعنی‬‫پیک‬‫انتشار‬‫موج‬ ‫طول‬ ‫عنوان‬ ‫به‬
‫می‬ ‫تغییر‬ ‫تحریک‬.‫کند‬‫گسترده‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫فلورسانس‬ ‫انتشار‬ ‫منشا‬‫ا‬‫ی‬‫اثرات‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫مطالعه‬ ‫مورد‬‫محصور‬‫کوانتوم‬‫ی‬،
‫کاربن‬( ‫ها‬carbenes)‫سه‬‫لبه‬ ‫در‬ ‫گانه‬‫ها‬‫ی‬‫ز‬‫ی‬‫گزاگ‬‫ی‬‫ا‬‫گذاره‬ ،‫لبه‬ ‫لبه‬‫ا‬‫ی‬‫اکسایتون‬‫حالت‬ ،‫ها‬‫ی‬‫سطح‬‫ی‬‫و‬‫ی‬‫ا‬‫گروه‬‫ها‬‫ی‬
‫عملکرد‬‫ی‬)‫(تابعی‬‫شد‬ ‫داده‬ ‫اختصاص‬[55-59].
4‫فتوولتائیک‬ ‫در‬ ‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ .
‫زیادی‬ ‫تحقیقات‬ ‫تاکنون‬‫سلول‬ ‫در‬ ‫گرافن‬ ‫نقاط‬ ‫برای‬‫خورشیدی‬ ‫های‬،،‫سیلیکون‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سلول‬ ‫در‬ ‫عمدتا‬‫سلول‬‫های‬
‫ب‬ ‫شده‬ ‫حساس‬ ‫خورشیدی‬‫ه‬( ‫آلی‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سلول‬ ،‫رنگ‬OSC)‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سلول‬ ‫اخیرا‬ ‫و‬‫پروسکایت‬‫گرفته‬ ‫صورت‬
.‫است‬( ‫سیلیکون‬ ‫دیودهای‬‫دو‬ ‫هر‬،‫کریستالی‬c-Si،‫آمورف‬ ‫یا‬a-Si)‫سیلیکون‬ ‫پایه‬ ‫بر‬p-n‫عنوان‬ ‫به‬ ‫هم‬ ‫که‬ ‫شوند‬ ‫می‬ ‫متصل‬
‫بار‬ ‫حمل‬ ‫برای‬ ‫هم‬ ‫و‬ ‫نور‬ ‫جذب‬‫استفاده‬‫ا‬ .‫شوند‬ ‫می‬‫دیودها‬ ‫چه‬ ‫گر‬‫سیلیکون‬(Si)‫بازار‬ ‫در‬(‫فوتوولتاییک‬PV)‫راندمان‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫شده‬ ‫گزارش‬ ‫(اخیرا‬ ‫آنها‬ ‫باال‬25.6٪)[2]‫بهبود‬ ‫برای‬ ‫شفاف‬ ‫الکترودهای‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫گرافن‬ ‫های‬ ‫ورق‬ ‫ترکیب‬ ،‫طوالنی‬ ‫عمر‬ ‫و‬
.‫است‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬ ‫دیودها‬ ‫عملکرد‬[60].
‫دستگاه‬ ‫ساختار‬DSSC‫سلول‬ ‫که‬‫های‬.‫است‬ ‫تر‬ ‫پیچیده‬ ،‫است‬ ‫الکتروشیمیایی‬ ‫عکس‬ ‫خورشیدی‬‫بر‬ ‫اغلب‬ ‫الکترون‬ ‫انتقال‬ ‫الیه‬
‫نانو‬ ‫فلزی‬ ‫اکسید‬ ‫های‬ ‫فیلم‬ ‫روی‬‫بلور‬(‫مزومتخلخل‬mesoporous)‫معموال‬ ،TiO2‫یا‬ZnO‫پشتیبانی‬ ‫کننده‬ ‫هدایت‬ ‫پایه‬ ‫بر‬ ،
،‫مسطح‬ ‫مورفولوژی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫الکترون‬ ‫انتقال‬ ‫الیه‬ .‫شود‬ ‫می‬‫مزومتخلخل‬‫یا‬.‫کرد‬ ‫پیکربندی‬ ‫ستون‬‫اکسید‬ ‫فیلم‬
‫فلزی‬‫مزومتخلخل‬.‫کند‬ ‫می‬ ‫پیدا‬ ‫حساسیت‬ ‫رنگ‬ ‫الیه‬ ‫تک‬ ‫یک‬ ‫جذب‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫مرئی‬ ‫نور‬ ‫جذب‬ ‫برای‬‫های‬ ‫رنگ‬ ‫از‬ ‫هایی‬ ‫نمونه‬
‫معروف‬Ru (II)‫هستند‬ ‫آلی‬ ‫های‬ ‫رنگ‬ ‫یا‬ ،‫ها‬ ‫فتالوسیانین‬ ،‫ها‬ ‫پورفیرین‬ ،‫ها‬ ‫پرییدیل‬ ‫پلی‬ ‫حاوی‬[61].‫یک‬ ‫با‬ ‫دستگاه‬ ‫این‬
‫تولید‬ ‫الکترولیت‬( ‫حفره‬ ‫انتقال‬ ‫الیه‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫بعدی‬ ‫سه‬ ‫ای‬ ‫بازدارنده‬ ‫الکترولیت‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬HTL)‫یک‬ ‫و‬
‫(شکل‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫تعریف‬ ‫پالتین‬ ‫پوشش‬ ‫با‬ ‫متقارن‬ ‫الکترودهای‬6. )‫سال‬ ‫در‬ ‫برجسته‬ ‫مقاله‬ ‫زمان‬ ‫از‬1991‫توسط‬‫گراتزل‬‫و‬
‫اورگان‬.‫است‬ ‫کرده‬ ‫جلب‬ ‫را‬ ‫توجهی‬ ‫قابل‬ ‫توجه‬[62].‫هزی‬ ‫بودن‬ ‫کم‬ ‫دلیل‬ ‫به‬‫سهولت‬ ،‫زیست‬ ‫محیط‬ ‫با‬ ‫سازگار‬ ‫اجزای‬ ،‫بالقوه‬ ‫نه‬
‫انتخاب‬ ‫رنگ‬ ‫به‬ ‫بستگی‬ ‫که‬ ،‫رنگ‬ ‫و‬ ‫شفافیت‬ ‫مانند‬ ‫نوری‬ ‫خواص‬ ‫و‬ ‫هوا‬ ‫در‬ ‫تولید‬‫دارد‬ ‫شده‬،DSSC‫برنامه‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬ ‫برای‬ ‫ها‬
‫کاربردی‬،‫فتوولتائی‬‫ک‬.‫اند‬ ‫کرده‬ ‫جذب‬ ‫را‬‫کارایی‬ ‫رکورد‬13٪‫با‬ ‫اخیرا‬SM315.‫است‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫مولکولی‬ ‫پورفیرین‬ ‫رنگ‬
[63].‫جامد‬ ‫حالت‬ ‫هادی‬ ‫نیمه‬ ‫نسخه‬DSSC‫نیمه‬ ‫پلیمر‬ ‫مانند‬ ‫سوراخ‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫با‬ ‫مایع‬ ‫الکترولیت‬ ‫جایگزینی‬ ‫با‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫را‬
.‫آورد‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫هادی‬[64].
‫شکل‬6[61,65]

10. 28‫و‬29‫فرورد‬‫ی‬‫ن‬‫ماه‬1398‫شه‬ ‫دانشگاه‬ ،‫ی‬‫د‬‫کرمان‬ ‫باهنر‬
‫شکل‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫انتقال‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫با‬ ‫مایع‬ ‫الکترولیت‬ ‫جایگزینی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬6‫جامد‬ ‫حالت‬ ‫رسانای‬ ‫نیمه‬ ‫نسخه‬ ،DSSC
( ‫آلی‬ ‫های‬ ‫فتوولتائیک‬OSCs)‫را‬ ‫حامل‬ ‫انتقال‬ ‫و‬ ‫نور‬ ‫جذب‬ ‫نقش‬ ‫که‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫ترکیب‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫مولکول‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫هادی‬ ‫نیمه‬ ‫مواد‬
،‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫مولکولی‬ ‫وزن‬ ‫به‬ ‫بسته‬ .‫دهند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫انتخابی‬ ‫الکترولیتی‬ ‫الکترودهای‬ ‫بین‬OSC( ‫پلیمر‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫ها‬PSC)‫سلول‬ ‫یا‬
( ‫کوچک‬ ‫مولکولی‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬SMOPV)‫طب‬‫شوند‬ ‫می‬ ‫بندی‬ ‫قه‬.‫کننده‬ ‫اهدا‬ ‫آمیختن‬ ‫درهم‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫ثابت‬ ‫خوبی‬ ‫به‬
‫(شکل‬ ‫بخشد‬ ‫می‬ ‫بهبود‬ ‫را‬ ‫بعدی‬ ‫های‬ ‫حامل‬ ‫آوری‬ ‫جمع‬ ‫و‬ ‫اکسیتون‬ ‫جداسازی‬ ،‫گیرنده‬ ‫و‬6b.)[65,66].
4.1‫نور‬ ‫آوری‬ ‫جمع‬
‫نازک‬ ‫فیلم‬ ‫های‬ ‫الیه‬ ‫اینکه‬ ‫وجود‬ ‫با‬‫گرافن‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬‫مولکولی‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سلول‬ ‫در‬ ‫انتخابی‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫بیشتر‬
‫اجزای‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫مواد‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫اند‬ ‫کرده‬ ‫سعی‬ ‫گروه‬ ‫چندین‬ ،‫گیرند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬‫الیه‬ ‫کم‬.‫کنند‬ ‫استفاده‬،‫مثال‬ ‫برای‬
‫دوتا‬‫سیم‬ ‫همکارانش‬ ‫و‬‫های‬NnO ZnO‫تا‬ ‫دادند‬ ‫حساسیت‬ ‫گرافن‬ ‫نقاط‬ ‫با‬ ‫را‬‫سیم‬ ‫نانو‬ ‫ساختار‬AZO / ZnO / GDs / TPD /
Au.،‫نانوسیم‬ ‫به‬ ‫شارژ‬ ‫انتقال‬ ‫در‬ ‫گرافن‬ ‫کوانتومی‬ ‫نقاط‬ZnO (nw).‫داشتند‬ ‫شرکت‬
4.2‫الکترود‬ ‫شمارنده‬
‫در‬ ‫الکتروده‬ ‫ضد‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬ ‫ماده‬ ‫ترین‬ ‫محبوب‬ ‫پالتین‬DSSC‫است‬ ‫مناسب‬ ‫آن‬ ‫انرژی‬ ‫سطح‬ ‫زیرا‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬
‫گرانبها‬ ‫فلز‬ ‫یک‬ ‫پالتین‬ ،‫حال‬ ‫این‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫آسان‬ ‫آن‬ ‫ساختن‬ ‫آماده‬ ‫و‬‫کمیاب‬ ‫و‬.‫دهد‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ‫را‬ ‫دستگاه‬ ‫هزینه‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫است‬
‫عل‬ ‫به‬ ‫نانومواد‬ ‫برای‬ ‫عالی‬ ‫جایگزین‬ ‫یک‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫گرافن‬ ‫های‬ ‫ورق‬ ،‫راستا‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫جایگزینی‬ ‫مستعد‬ ،‫بنابراین‬‫تحرک‬ ‫ت‬
‫فلزات‬ ،‫پلیمرها‬ ‫با‬ ‫گرافن‬ ‫کامپوزیت‬ ‫یا‬ ‫ساده‬ ‫گرافن‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫هایی‬ ‫نمونه‬ .‫شوند‬ ‫می‬ ‫ظاهر‬ ‫نوری‬ ‫شفافیت‬ ‫و‬ ‫سطح‬ ،‫آنها‬ ‫زیاد‬
‫توسط‬ ‫بررسی‬ ‫در‬ ‫کربنی‬ ‫های‬ ‫نانولوله‬ ‫و‬‫وانگ‬‫یافت‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫همکاران‬ ‫و‬[70].
5‫انداز‬ ‫چشم‬ .
‫کربن‬ ‫مواد‬‫و‬ ‫العاده‬ ‫فوق‬ ‫خواص‬ ‫دارای‬ ‫ی‬‫و‬ ‫شیمیایی‬ ‫مواد‬ ‫زمینه‬ ‫در‬ ‫انگیز‬ ‫هیجان‬ ‫چالش‬ ‫یک‬‫نانو‬.‫هستند‬ ‫فناوری‬،‫فراوان‬ ‫آنها‬
،‫اند‬ ‫شده‬ ‫بندی‬ ‫مقیاس‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ‫و‬ ‫هستند‬ ‫سمی‬ ‫غیر‬‫دارای‬.‫هستند‬ ‫موثر‬ ‫های‬ ‫هزینه‬‫حاضر‬ ‫حال‬ ‫در‬ ،‫حال‬ ‫این‬ ‫با‬‫محدودیت‬
‫در‬ ‫استفاده‬ ‫در‬‫برنامه‬‫کاربردی‬ ‫های‬،‫دارند‬‫شیمیایی‬ ‫و‬ ‫فیزیکی‬ ‫های‬ ‫پدیده‬ ‫دلیل‬ ‫به‬‫بررسی‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫ناشناخته‬ ‫هنوز‬ ‫که‬ ‫متعدد‬
‫یک‬ ‫ارائه‬ ‫هدف‬ ‫با‬‫طرحواره‬.‫است‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫فتوولتائیک‬ ‫کاربردهای‬ ‫در‬ ‫کربن‬ ‫نقاط‬ ‫و‬ ‫بالقوه‬ ‫گرافن‬ ‫نقاط‬ ‫از‬ ‫کلی‬‫برنامه‬ ،‫البته‬
‫به‬ ‫مند‬ ‫عالقه‬ ‫که‬ ‫محققانی‬ ‫به‬ ،‫گیرند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫بحث‬ ‫مورد‬ ‫اینجا‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫مواردی‬ ‫اما‬ ،‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫بیشتری‬ ‫کاربردی‬ ‫های‬‫مطالعه‬
‫تحقیق‬ ‫مرزهای‬‫فناوری‬ ‫نانو‬.‫کرد‬ ‫خواهد‬ ‫کمک‬ ‫هستند‬ ‫کربن‬ ‫و‬ ‫گرافنی‬‫در‬ ‫کربن‬ ‫نانوساختارهای‬ ‫جذب‬ ‫توانایی‬ ،‫مثال‬ ‫عنوان‬ ‫به‬
‫ناحیه‬UV‫به‬ ‫نسبت‬ ‫مرئی‬ ‫و‬.‫شود‬ ‫می‬ ‫محدود‬ ‫مرئی‬ ‫ناحیه‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫جذب‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫هایی‬ ‫سلول‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫نور‬ ‫آوری‬ ‫جمع‬
‫تع‬ ‫و‬ ‫اپتیک‬ ‫خواص‬ ‫بر‬ ‫ای‬ ‫عمده‬ ‫تأثیر‬ ‫ها‬ ‫گروه‬ ‫این‬‫از‬ ‫برخی‬ ،‫راستا‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫دارند‬ ‫دستگاه‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫مواد‬ ‫با‬ ‫امل‬‫محققان‬‫در‬
.‫اند‬ ‫کرده‬ ‫تحقیق‬ ‫دستگاه‬ ‫اجزای‬ ‫سایر‬ ‫و‬ ‫نقاط‬ ‫بین‬ ‫تعامل‬ ‫افزایش‬ ‫برای‬ ‫خاص‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫مورد‬‫تنوع‬ ،‫حال‬ ‫این‬ ‫با‬
‫ترکیبی‬.‫گذارد‬ ‫می‬ ‫تاثیر‬ ‫کارایی‬ ‫بر‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مانع‬‫نمونه‬‫گزار‬ ‫بررسی‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫هایی‬‫بیشتر‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ،‫شده‬ ‫ش‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫برجسته‬ ‫را‬ ‫ارتباط‬ ‫و‬ ‫ساختار‬.

11. ‫نور‬ ‫و‬ ‫هیثم‬ ‫ابن‬ ‫همایش‬ ‫دومین‬
:‫اختصارات‬
Atomic force microscopeAFM
Aluminum-doped zinc oxideAZO
Carbon quantumdotsCDs
Dye-sensitised solar cellsDSSC
3-ethyl rhodanine benzo[1,2-b:4,5-b0]dithiopheneDR3TBDT
Electron transport layerETL
Graphene dotsGDs
Hole transport layerHTL
High resolution transmission electron microscopyHRTEM
(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl)tris-(2-ethoxy) silaneKH791
Di-tetrabutylammonium cis-bis(isothiocyanato)bis (2,20-bipyridyl -4,40-dicarboxylato)
ruthenium(II)
N719
Cis-Bis(isothiocyanato) bis(2,20-bipyridyl-4,40-dicarboxylato ruthenium(II)N3
Multiwall carbon nanotubesMWCNT
Nitrogen-doped carbon dotsNCDs
Organic solar cellsOSC
Poly(3-hexyl thiophene)P3HT
Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonatePEDOT:PSS
[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl esterPCBM
Poly [(5,6-difluoro-2,1,3-benzothiadiazol-4,7-diyl)-alt-(3,3000–di (2-octyldodecyl)-
2,20;50,200;500, 2000-quaterthiophen-5,5000-diyl)
PffBT4T-2OD
PolypyrrolPpy
Polymer solar cellPSC
Small molecule organic photovoltaicsSMOPV
[6,6]-2-Thienyl-C71-butyric acid methyl esterTC71BM
NN0-diphenyl-N-N0-bis(3-methylphenyl)-1,10-biphenyl)-4,40-diamineTPD
N2,N2,N20,N20,N7,N7,N70,N70-octakis(4-methoxyphenyl)-9,90-spiro
bi[9H-fluorene]-2,20,7,70-tetramine
Spiro-
OMeTAD
:‫مراجع‬
[1]. Armaroli, N.; Balzani,V. Solar Electricity andSolar Fuels: Status andPerspectives in theContext of the Energy Transition.Chem.
A Eur. J. 2016, 22, 32–57. [CrossRef][PubMed]
[2]. Green, M.A.; Emery, K.; Hishikawa, Y.; Warta, W.; Dunlop, E.D. Solar cell efficiency tables (version 47). Prog. Photovolt. Res.
Appl. 2016, 24, 3–11.[CrossRef]
[3]. National Center for Photovoltaics. Available online: http://www.nrel.gov/ncpv/ (accessedon 23 August 2016).
[4]. Albero, J.; Clifford, J.N.; Palomares, E. Quantum dot based molecular solar cells. Coord. Chem. Rev. 2014, 263–264, 53–64.
[CrossRef]
[5]. Medintz, I.L.; Uyeda,H.T.; Goldman,E.R.; Mattoussi, H. Quantum dot bioconjugates forimaging, labelling
andsensing. Nat. Mater. 2005, 4,435–446. [CrossRef][PubMed]
[6]. Nurmikko,A. What futureforquantumdot-basedlight emitters? Nat.Nanotechnol.2015, 10, 1001–1004.
[CrossRef] [PubMed]
[7]. Xu, X.; Ray,R.; Gu, Y.; Ploehn, H.J.; Gearheart, L.; Raker,K.; Scrivens,W.A. Electrophoreticanalysis andpurificationoffluorescent
single-walledcarbon nanotube fragments. J. Am. Chem. Soc. 2004,126, 12736–12737. [CrossRef][PubMed]
[8]. Sun, Y.P.; Zhou, B.; Lin, Y.; Wang, W.; Fernando, K.A.S.; Pathak, P.; Meziani, M.J.; Harruff, B.A.; Wang, X.; Wang, H.; et al.
Quantum-sizedcarbondots forbright andcolorful photoluminescence. J. Am. Chem. Soc.2006,128, 7756–7757. [CrossRef][PubMed]
[9]. Novoselov, K.S.; Geim, A.K.; Morozov, S.V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S.V.; Grigorieva, I.V.; Firsov, A.A. Electric Field
Effect in Atomically Thin Carbon Films. Science 2011,306, 666–669.[CrossRef] [PubMed]
[10]. Ding, C.; Zhu, A.; Tian, Y. Functional surfaceengineeringof C-dots for fluorescent biosensingandin vivo bioimaging. Acc. Chem.
Res. 2014, 47, 20–30. [CrossRef][PubMed]
[11]. Li, H.; Kang, Z.; Liu, Y.; Lee, S.-T. Carbon nanodots: Synthesis, properties and applications. J. Mater. Chem. 2012, 22, 24230–
24253.[CrossRef]
[12]. Zheng, X.T.; Ananthanarayanan,A.; Luo, K.Q.; Chen,P. Glowinggraphenequantum dots andcarbon dots: Properties, syntheses,
andbiological applications. Small 2015,11,1620–1636. [CrossRef][PubMed]

12. 28‫و‬29‫فرورد‬‫ی‬‫ن‬‫ماه‬1398‫شه‬ ‫دانشگاه‬ ،‫ی‬‫د‬‫کرمان‬ ‫باهنر‬
[13]. Baker, S.N.; Baker, G.A. Luminescent carbon nanodots: Emergent nanolights. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6726–6744.
[CrossRef] [PubMed]
[14]. Shen, J.; Zhu, Y.; Yang, X.; Li,C. Graphene quantumdots: Emergent nanolights for bioimaging, sensors, catalysis andphotovoltaic
devices. Chem. Commun. 2012,48,3686–3699. [CrossRef][PubMed]
[15]. Ding, H.; Yu, S.-B.; Wei,J.-S.; Xiong, H.-M.Full-ColorLight-EmittingCarbonDots witha Surface-State-ControlledLuminescence
Mechanism.ACS Nano2015, 10, 484–491.[CrossRef] [PubMed]
[16]. Wang, Y.; Hu, A. Carbon quantum dots: Synthesis,properties andapplications. J. Mater. Chem. C 2014,2,6921–6939. [CrossRef]
[17]. Li, X.M.; Rui, M.C.; Song, J.Z.; Shen, Z.H.; Zeng, H.B.; Li, X.M.; Rui, M.C.; Song, J.Z.; Shen, Z.H.; Zeng, H.B. Carbon and
Graphene Quantum Dots for Optoelectronic andEnergyDevices: A Review. Adv. Funct. Mater.2015, 25, 4929–4947.[CrossRef]
[18]. Zhang, Z.; Zhang, J.; Chen, N.; Qu, L. Graphene quantumdots: An emergingmaterial for energy-related
applications andbeyond. Energy Environ. Sci. 2012, 5,8869–8890. [CrossRef]
[19]. Miao,P.; Han, K.; Tang, Y.; Wang, B.; Lin,T.; Cheng, W. Recent advances in carbon nanodots: Synthesis,
properties andbiomedical applications. Nanoscale2015, 7, 1586–1595. [CrossRef] [PubMed]
[20]. Fan, Z.; Li, S.; Yuan, F.; Fan, L. Fluorescent graphene quantum dots for biosensing and bioimaging. RSC Adv. 2015, 5, 19773–
19789.[CrossRef]
[21]. Van Pham, C.; Madsuha, A.F.; Nguyen, T.V.; Krueger, M. Graphene-quantum dot hybrid materials on the road to optoelectronic
applications. Synth.Met. 2016, 219,33–43.[CrossRef]
[22]. Mirtchev, P.; Henderson, E.J.; Soheilnia, N.; Yip,C.M.; Ozin,G.A. Solutionphasesynthesis of carbon quantum dots as sensitizers
for nanocrystallineTiO2solar cells. J. Mater. Chem. 2012,22,1265–1269. [CrossRef]
[23]. Zhang, H.; Zhang, Q.; Li, M.; Kan, B.; Ni, W.; Wang, Y.; Yang, X.; Du, C.; Bc, X.W.; Chen, Y. Investigation of the enhanced
performance andlifetimeof organic solar cells usingsolution-processedcarbondots as the electrontransport layers. J. Mater. Chem. C
2015, 3, 12403–12409. [CrossRef]
[24]. Zhang, Y.-Q.; Ma,D.-K.; Zhuang, Y.; Zhang, X.; Chen,W.; Hong, L.-L.; Yan, Q.-X.; Yu, K.; Huang, S.-M. One-pot synthesis of
N-dopedcarbon dots with tunable luminescence properties. J. Mater.Chem. 2012,22,16714–16718.[CrossRef]
[25]. Zhang, Y.Q.; Ma, D.K.; Zhang, Y.G.; Chen, W.; Huang, S.M. N-doped carbon quantum dots for TiO2-based photocatalysts and
dye-sensitizedsolarcells. NanoEnergy 2013,2, 545–552. [CrossRef]
[26]. Liu, C.; Chang, K.; Guo, W.; Li, H.; Shen, L.; Chen, W.; Yan, D. Improving charge transport property and energy transfer with
carbon quantum dots in invertedpolymersolar cells. Appl. Phys. Lett. 2014, 105,073306. [CrossRef]
[27]. Dao, V.D.; Kim, P.; Baek, S.; Larina, L.L.; Yong, K.; Ryoo, R.; Ko, S.H.; Choi, H.S. Facile synthesis of carbon dot-Au
nanoraspberries and their application as high-performance counter electrodes in quantum dot-sensitized solar cells. Carbon 2016, 96,
139–144. [CrossRef]
[28]. Sun, M.; Ma,X.; Chen,X.; Sun, Y.; Cui, X.;Lin, Y. A nanocompositeofcarbon quantumdots andTiO2 nanotube arrays: Enhancing
photoelectrochemical andphotocatalytic properties. RSC Adv. 2014,4, 1120–1127.[CrossRef]
[29]. Briscoe,J.; Marinovic, A.; Sevilla, M.; Dunn,S.; Titirici, M.Biomass-DerivedCarbonQuantumDot Sensitizers
for Solid-State NanostructuredSolar Cells. Angew. Chem. Int.Ed.2015, 54, 4463–4468. [CrossRef] [PubMed]
[30]. Xie, C.; Nie, B.; Zeng, L.; Liang, F.X.; Wang, M.Z.; Luo,L.; Feng, M.; Yu, Y.; Wu, C.Y.; Wu, Y.; et al. Core-shellheterojunction
of silicon nanowire arrays andcarbon quantum dots forphotovoltaic devices andself-drivenphotodetectors. ACS Nano2014, 8, 4015–
4022. [CrossRef] [PubMed]
[31]. Huang, J.J.; Zhong, Z.F.; Rong, M.Z.; Zhou, X.; Chen, X.D.; Zhang, M.Q. An easy approach of preparing strongly luminescent
carbon dots andtheir polymer basedcomposites for enhancingsolar cell efficiency. Carbon2014, 70, 190–198.[CrossRef]
[32]. Kwon, W.; Lee, G.; Do, S.; Joo, T.; Rhee, S.W. Size-controlled soft-template synthesis of carbon nanodots toward versatile
photoactive materials. Small 2014, 10, 506–513. [CrossRef][PubMed]
[33]. Narayanan, R.; Deepa, M.; Srivastava, A.K. Forster resonance energy transferandcarbondots enhance light
harvestingin a solid-statequantumdot solarcell. J. Mater. Chem. A 2013,1, 3907–3918.[CrossRef]
[34]. Ma, Z.; Zhang, Y.L.; Wang, L.; Ming, H.; Li, H.; Zhang, X.; Wang, F.; Liu, Y.; Kang, Z.; Lee, S.T. Bioinspired photoelectric
conversion systembasedon carbon-quantum-dot- dopeddye-semiconductorcomplex. ACS Appl.Mater. Interfaces 2013, 5,5080–5084.
[CrossRef] [PubMed]
[35]. Paulo,S.; Stoica, G.; Cambarau, W.; Martinez-Ferrero,E.; Palomares, E. Carbonquantum dots as newhole transport material for
perovskitesolar cells. Synth. Met. 2016.[CrossRef]
[36]. Yan,X.; Cui, X.; Li, B.; Li, L.S. Large, solution-processable graphene quantumdots as light absorbers for photovoltaics. NanoLett.
2010, 10, 1869–1873.[CrossRef] [PubMed]
[37]. Tsai, M.-L.; Tu, W.-C.; Tang, L.; Wei, T.-C.; Wei, W.-R.; Lau, S.P.; Chen, L.-J.; He, J.-H. Efficiency Enhancement of Silicon
Heterojunction Solar Cells via Photon Management Using Graphene Quantum Dot as Downconverters. Nano Lett. 2016, 16, 309–313.
[CrossRef] [PubMed]
[38]. Zhu, Z.; Ma, J.; Wang, Z.; Mu, C.; Fan, Z.; Du, L.; Bai, Y.; Fan, L.; Yan, H.; Phillips, D.L.; et al. Efficiency enhancement of
perovskite solar cells through fast electron extraction: The role of graphene quantum dots. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3760–3763.
[CrossRef] [PubMed]
[39]. Li, Y.; Hu, Y.; Zhao, Y.; Shi, G.; Deng, L.; Hou, Y.; Qu, L. An electrochemical avenue to green-luminescent graphene quantum
dots as potential electron-acceptors forphotovoltaics. Adv. Mater. 2011,23,776–780. [CrossRef][PubMed]
[40]. Dutta, M.; Sarkar,S.; Ghosh, T.; Basak, D. ZnO/graphene quantum dot solid-statesolar cell. J. Phys. Chem.C 2012,116, 20127–
20131.[CrossRef]
[41]. Tsai, M.-L.; Wei, W.-R.; Tang, L.; Chang, H.-C.; Tai,S.-H.; Yang, P.-K.; Lau, S.P.; Chen,L.-J.; He, J.-H. 13%EfficiencySi Hybrid
Solar Cells via Concurrent Improvement in Optical andElectrical Properties by EmployingGraphene Quantum Dots. ACS Nano 2016,
10, 815–821. [CrossRef] [PubMed]
[42]. Gao, P.; Ding, K.; Wang, Y.; Ruan, K.; Diao, S.; Zhang, Q.; Sun, B.; Jie, J. Crystalline Si/graphene quantum dots heterojunction
solar cells. J. Phys. Chem. C 2014,118, 5164–5171.[CrossRef]
[43]. Pan,D.; Zhang, J.; Li, Z.; Wu, M. Hydrothermal route for cuttinggraphene sheets into blue-luminescent graphene quantumdots.
Adv. Mater. 2010,22,734–738. [CrossRef] [PubMed]
[44]. Chen, L.; Guo, C.X.; Zhang, Q.; Lei, Y.; Xie, J.; Ee, S.; Guai, G.; Song, Q.; Li, C.M. Graphene quantum-dot-doped polypyrrole
counter electrode for high-performance dye-sensitizedsolar cells. ACSAppl.Mater. Interfaces 2013,5,2047–2052.[CrossRef][PubMed]
[45]. Kim, J.K.; Park,M.J.; Kim,S.J.; Wang, D.H.; Cho, S.P.; Bae, S.; Park, J.H.; Hong, B.H.Balancinglight
absorptivityandcarrier conductivity ofgraphene quantum dots forhigh-efficiencybulk heterojunction solar
cells. ACS Nano 2013,7, 7207–7212.[CrossRef] [PubMed]
[46]. Gupta, V.; Chaudhary, N.; Srivastava,R.; Sharma, G.D.; Bhardwaj, R.; Chand, S. Luminscent graphene quantum dots for organic
photovoltaicdevices. J. Am.Chem. Soc.2011, 133,9960–9963. [CrossRef][PubMed]

13. ‫نور‬ ‫و‬ ‫هیثم‬ ‫ابن‬ ‫همایش‬ ‫دومین‬
[47]. Fang, X.; Li, M.; Guo, K.; Li, J.; Pan, M.; Bai, L.; Luoshan, M.; Zhao,X. Graphenequantum dots optimization of dye-sensitized
solar cells. Electrochim. Acta 2014, 137,634–638. [CrossRef]
[48]. Mihalache, I.; Radoi, A.; Mihaila, M.; Munteanu, C.; Marin, A.; Danila, M.; Kusko, M.; Kusko, C. Charge and energy transfer
interplayin hybridsensitizedsolar cells mediatedby graphene quantum dots. Electrochim.Acta 2015,153, 306–315.[CrossRef]
[49]. Peng, J.; Gao, W.; Gupta, B.K.; Liu, Z.; Romero-Aburto,R.; Ge, L.; Song, L.; Alemany, L.B.; Zhan,X.; Gao, G.; et al. Graphene
quantum dots derivedfromcarbon fibers. NanoLett. 2012, 12, 844–849.[CrossRef] [PubMed]
[50]. Li, M.; Ni, W.; Kan, B.; Wan, X.; Zhang, L.; Zhang, Q.; Long, G.; Zuo, Y.; Chen,Y. Graphene quantum dots as the hole transport
layer material forhigh-performance organic solarcells. Phys. Chem.Chem. Phys. 2013,15,18973–18978.[CrossRef] [PubMed]
[51]. Li, L.; Wu, G.; Yang, G.; Peng, J.; Zhao, J.; Zhu, J.-J. Focusingon luminescent graphene quantum dots: Current
status andfuture perspectives. Nanoscale2013, 5, 4015–4039. [CrossRef] [PubMed]
[52]. Low, C.T.J.; Walsh, F.C.; Chakrabarti, M.H.; Hashim, M.A.; Hussain, M.A. Electrochemical approaches to the production of
graphene flakes andtheir potential applications.Carbon 2013,54,1–21. [CrossRef]
[53]. Zhang, M.; Bai, L.; Shang, W.; Xie, W.; Ma,H.; Fu, Y.; Fang, D.; Sun, H.; Fan, L.; Han, M.; et al.Facile synthesis of water-soluble,
highly fluorescent graphene quantumdots as a robust biological label for stem cells.J. Mater. Chem.2012, 22, 7461–7467.[CrossRef]
[54]. Sk, M.A.; Ananthanarayanan,A.; Huang, L.; Lim, K.H.;Chen,P. Revealingthe tunable photoluminescence properties of graphene
quantum dots. J. Mater. Chem.C 2014, 2,6954–6960. [CrossRef]
[55]. Song, Y.; Zhu, S.; Yang, B. Bioimagingbasedon fluorescent carbon dots. RSC Adv.2014, 4, 27184–27200. [CrossRef]
[56]. Gan, Z.; Xiong, S.; Wu, X.; Xu, T.; Zhu, X.; Gan, X.; Guo, J.; Shen, J.; Sun, L.; Chu, P.K. Mechanism of photoluminescencefrom
chemically derivedgrapheneoxide: Roleof chemical reduction. Adv. Opt. Mater.2013, 1, 926–932. [CrossRef]
[57]. Hong, G.; Diao, S.; Antaris, A.L.; Dai, H. CarbonNanomaterials for Biological ImagingandNanomedicinal Therapy. Chem.Rev.
2015, 115,10816–10906.[CrossRef] [PubMed]
[58]. Gan, Z.; Xu, H.; Hao, Y. Mechanismfor excitation-dependent photoluminescence fromgraphene quantum dots andothergraphene
oxide derivates: Consensus, debates andchallenges. Nanoscale 2016,7794–7807. [CrossRef][PubMed]
[59]. Ritter,K.A.; Lyding, J.W.The influenceof edge structure on the electronicproperties of graphene quantum dots andnanoribbons.
Nat. Mater. 2009,8, 235–242. [CrossRef] [PubMed]
[60]. Xie, C.; Zhang, X.; Wu, Y.; Zhang, X.; Zhang, X.; Wang, Y.; Zhang, W.; Gao, P.; Han, Y.; Jie, J. Surface passivation and band
engineering: A way towardhigh efficiencygraphene-planarSi solar cells. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 8567–8574. [CrossRef]
[61]. Clifford, J.N.; Martínez-Ferrero,E.; Viterisi, A.; Palomares, E. Sensitizer molecularstructure-device efficiencyrelationshipin dye
sensitizedsolar cells. Chem. Soc.Rev. 2011,40,1635–1646. [CrossRef][PubMed]
[62]. O’Regan, B.; Gratzel, M. A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films. Nature 1991, 353,
737–740. [CrossRef]
[63]. Mathew, S.; Yella, A.; Gao, P.; Humphry-Baker,R.; Curchod, B.F.E.; Ashari-Astani, N.; Tavernelli, I.; Rothlisberger, U.; Khaja,
N.; Grätzel, M. Dye-sensitizedsolarcells with 13% efficiency achievedthrough the molecular engineeringof porphyrinsensitizers. Nat.
Chem. 2014,6, 242–247. [CrossRef][PubMed]
[64]. Weickert, J.; Dunbar, R.B.; Hesse, H.C.; Wiedemann, W.; Schmidt-Mende, L. Nanostructuredorganic and hybridsolar cells. Adv.
Mater. 2011,23,1810–1828. [CrossRef][PubMed]
[65]. Brabec, C.J.; Heeney, M.; McCulloch, I.; Nelson, J. Influence ofblendmicrostructure on bulk heterojunction organic photovoltaic
performance. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1185–1199. [CrossRef][PubMed]
[66]. Lu, L.; Zheng, T.; Wu, Q.; Schneider, A.M.; Zhao, D.; Yu, L. Recent Advances in Bulk HeterojunctionPolymer Solar Cells. Chem.
Rev. 2015,115, 12666–12731. [CrossRef][PubMed]
[67]. Liu, Y.; Zhao, J.; Li, Z.; Mu, C.; Ma, W.; Hu, H.; Jiang, K.; Lin,H.; Ade, H.; Yan, H. Aggregation and morphologycontrol enables
multiple cases of high-efficiencypolymersolar cells. Nat.Commun.2014, 5, 5293.[CrossRef] [PubMed]
[68]. Zhao, J.; Li, Y.; Yang, G.; Jiang, K.; Lin, H.; Ade, H.; Ma, W.; Yan, H. Efficient organic solarcells processed fromhydrocarbon
solvents. Nat.Energy 2016, 1,15027.[CrossRef]
[69]. Zhao, W.; Qian, D.; Zhang, S.; Li, S.; Inganäs, O.; Gao, F.; Hou, J. Fullerene-FreePolymer Solar Cells with over 11%Efficiency
andExcellent Thermal Stability. Adv. Mater. 2016, 28, 4737–4739. [CrossRef] [PubMed]
[70]. Wang, H.; Hu, Y.H. Graphene as a counter electrode material for dye-sensitized solar cells. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8182–
8188. [CrossRef]