دانلود پایان نامه : شبیه سازی دینامیک مولکولی چسبندگی مواد آلی به نانو ساختارها در سلولهای خورشیدی

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فیزیک

عنوان : شبیه سازی دینامیک مولکولی  چسبندگی مواد آلی به نانو ساختارها در سلولهای خورشیدی

دانشگاه صنعتی امیرکبیر

(پلی تکنیک تهران)

دانشکده فیزیک و مهندسی هسته ای

                                             پیشنهاد رساله دکتری

شبیه سازی دینامیک مولکولی  چسبندگی مواد آلی به نانو ساختارها در سلولهای خورشیدی

                                                                    

استاد راهنما:

دکتر کاووس میرعباس زاده

اردیبهشت

1390

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

با توجه به مشکلات انرژیهای فسیلی از جمله آلودگی،گرمایش زمین و تجدید ناپذیر بودن این منابع، یافتن منابع جدید انرژی بسیار مهم است.ازجمله این منابع انرژی خورشیدی است، اما سلولهای خورشیدی بر پایه سیلیکون در مقایسه با سوختهای فسیلی قابل رقابت نیست.  در این حوزه فناوری جدیدی برای ساخت سلولهای خورشیدی نسل جدید که شامل استفاده از مواد آلی در حال شکل گیری است که هزینه های تولید را بسیار کاهش می دهد.این فناوری دارای مشکلاتی است از جمله:

  • دست یابی به مواد جدید با گاف انرژی زیرev2
  • قیمت بالای مواد آلی بکار رفته
  • پایین بودن طول عمر.

با بوجود آمدن نانو تکنولوژی امید بسیار زیادی برای حل این مشکلات بوجود آمده است.هدف اصلی این پایان نامه استفاده از شبیه سازی برای محاسبه چسبندگی در سلولهای خورشیدی آلی در معماری نا همگون حجمی می باشد که در آن از نانو ساختارها شامل نانو لوله-نانو سیم و فلورئن  به همراه پلیمرها یا مولکولهای  مزدوج  به عنوان ماده فعال استفاده می شود. افزایش چسبندگی ماده آلی روی نانو ساختارها  سهم عمده ای در افزایش طول عمرسلول و بازده آن دارد.برای محاسبه چسبندگی دو ابزار مهم محاسباتی وجود دارد،دینامک مولکولی(MD)و نظریه تابعی چگالی(DFT).

در این پایان نامه با کمک این ابزارها چسبندگی مواد آلی جدید با گاف کم و پلیمرهای متداول در سلول خورشیدی شامل  P3HT,MEH-PPV, PFB,MDMO-PPV   را به دور نانو مواد مختلف شبیه سازی شده و کمیتهای مختلفی از جمله انرژی چسبش،سطح چسبش،اثرات دما بر چسبش،توابع توزیع شعاعی(RDF) محاسبه می شود.

  

فصل 1 معرفی سلولهای خورشیدی.. 1

1-1 منابع انرژی.. 1

1-2  سلول‌های فتوولتایی.. 2

1-3 انواع مواد در سلولهای آلی.. 3

1-4 انواع معماری سلول‌های فتوولتایی آلی.. 5

1-4-1 معماری تک‌لایه. 5

1-4-2  معماری دولایه‌ی.. 6

1-4-3  معماری ناهمگون حجمی.. 6

1-4-4 معماری چندپشته. 7

1-5 کاربرد نانو مواد در سلولهای آلی.. 8

فصل 2 دینامیک مولکولی.. 11

2- 1شبیه سازی مولکولی.. 11

2-2 روش دینامیک مولکولی.. 13

2-3  اصول دینامیک مولکولی.. 14

2-4 شعاع قطع(Cut Off) 16

2-5 روش مجموع ایوالد (Ewald summation method) 18

2-6 اندازه‌گیری کمیتها در MD.. 18

2-7  مسیرها 19

2-8 نیروها 19

2-9 خواص استاتیک.. 23

2-10 خواص دینامیکی.. 24

2-11 کاربردها 26

2-12 محدودیت‌های MD.. 26

2-13  کدهای MD.. 26

فصل 3 شبیه سازی کوانتومی.. 28

3-1 آشنایی با محاسبات کوانتومی.. 28

3-2 روش هارتری.. 28

3-3  روش هارتری-فوک.. 30

3- 4 روشهای اختلال. 31

3-5 روشهای تابعی چگالی(DFT) 31

فصل 4 شبیه سازیها 34

1- محاسبه خواص ترمودینامیکی و ساختاری پلیمرها ومولکولهای سلولهای آلی خورشیدی.. 34

2- محاسبه خواص ترموینامیکی و ساختاری نانو لولهای کربنی و سایر نانو مواد. 36

3- محاسبه چسبش پلیمرها به دور نانو لولهای کربنی و سایر نانو مواد. 37

4-شبیه سازی جذب پلیمرها و نانو مواد به روی فلزات. 39

فصل 5 نوآوریها 40

فصل 1 سلولهای خورشیدی

اهداف فصل:اهمیت انرژی خورشیدی-انواع سلولهای خورشیدی-مواد آلی سلولهای خورشیدی-انواع سلولهای آلی-مشکلات سلولهای آلی-کاربرد نانو مواد در سلولهای آلی

1-1 منابع انرژی

امروزه یکی از مهمترین مشکلات بشر، مشکل انرژی است.مهمترین منابع انرژی امروزی،انرژی فسیلی از جمله نفت و گاز است. این منابع دارای مشکلاتی است از جمله تجدید ناپذیری ،آلودگی و گرمایش زمین . نمودار رشد منابع اولیه‌ی انرژی کل جهان(TPES)  از سال 1850 تا 2100 میلادی را در شکل 1-1 نشان داده شده.

شکل1-1رشد TPESجهان از سال 1850 تا 2100.]1[

مقدار TPES در سال 2004 میلادی در حدود 470 اتاژول بوده که معادل 11.2 میلیارد تن نفت خام یا نزدیک به 80 میلیارد بشکه نفت خام می‌باشد. پیش‌بینی رشد TPES بسته به میزان رشد جمعیت و افزایش سطح رفاه در کل جهان بین 1.5 تا 2 درصد در سال است.قدرت آینده در دست کشورهای است که به منابع جدید انرژی دسترسی داشته باشند.انرژی الکتریکی یکی از مهم ترین منابع انرژی است.برای تولید این انرژی روشهای مختلفی وجود دارد.امروزه یکی از ارزان ترین روشها استفاده از  سلولهای خورشیدی برای تولید این انرژی است. در جدول 1-1 سهم هر یک روشهای تولید برق در سال 2010 در آمریکا نشان داده شده.

 

 

زغال سنگ45%
گاز24%
هسته ای19%
آبی6%
بادی2%
خورشیدی0.03%
جدول‏1‑1 سهم انواع منابع تولید برق در آمریکا در سال 2010].2[

زغال سنگ بیشترین سهم را دارا است در حدود 45% وانرژی خورشید حدود 0.03% را به خود اختصاص داده.این در حالی است که کل انرژی خورشیدی که در هر سال به سطح کره‌ی زمین می‌رسد در حدود 3600000 اتاژول است که 7700 برابر مصرف سالانه‌ی فعلی جهان است.  در واقع بزرگترین منبع انرژی در دسترس در کره‌ زمین انرژی خورشیدی است که از انرژی زمین‌گرمایی نیز بسیار بیشتر است زیرا مرتباً تولید می‌گردد.هدف تحقیقات امروزی افزایش بهره برداری از این منبع انرژی است.

تعداد صفحه : 45

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید