دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فیزیک

عنوان : شبيه سازي دینامیک مولکولی  چسبندگی مواد آلی به نانو ساختارها در سلولهای خورشیدی

دانشگاه صنعتي اميركبير

(پلي تكنيك تهران)

دانشكده فيزيك و مهندسي هسته اي

                                             پيشنهاد رسالة دكتري

شبيه سازي دینامیک مولکولی  چسبندگی مواد آلی به نانو ساختارها در سلولهای خورشیدی

                                                                    

استاد راهنما:

دكتر كاووس ميرعباس 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)

چكيده

با توجه به مشكلات انرژيهاي فسيلي از جمله آلودگي،گرمايش زمين و تجديد ناپذير بودن اين منابع، يافتن منابع جديد انرژي بسيار مهم است.ازجمله اين منابع انرژي خورشيدي است، اما سلولهای خورشیدی بر پایه سیلیکون در مقایسه با سوختهای فسیلی قابل رقابت نیست.  در این حوزه فناوري جديدي براي ساخت سلولهاي خورشيدي نسل جدید که شامل استفاده از مواد آلي در حال شكل گيري است که هزینه های تولید را بسیار کاهش می دهد.اين فناوري داراي مشكلاتي 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 تكنولوژي اميد بسيار زيادي براي حل اين مشكلات بوجود آمده است.هدف اصلي اين پايان 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 معرفي سلولهاي خورشيدي.. 1

1-1 منابع انرژي.. 1

1-2  سلول‌هاي فتوولتايي.. 2

1-3 انواع مواد در سلولهاي آلي.. 3

1-4 انواع معماري سلول‌هاي فتوولتايي آلي.. 5

1-4-1 معماري تك‌لايه. 5

1-4-2  معماري دولايه‌ي.. 6

1-4-3  معماري ناهمگون حجمي.. 6

1-4-4 معماري چندپشته. 7

1-5 كاربرد نانو مواد در سلولهاي آلي.. 8

فصل 2 ديناميك مولكولي.. 11

2- 1شبيه سازي مولكولي.. 11

2-2 روش ديناميك مولكولي.. 13

2-3  اصول ديناميك مولكولي.. 14

2-4 شعاع قطع(Cut Off) 16

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

2-6 اندازه‌گيري كميتها در MD.. 18

2-7  مسيرها 19

2-8 نيروها 19

2-9 خواص استاتيك.. 23

2-10 خواص ديناميكي.. 24

2-11 کاربردها 26

2-12 محدوديت‌هاي MD.. 26

2-13  كدهاي MD.. 26

فصل 3 شبیه سازی كوانتومي.. 28

3-1 آشنايي با محاسبات كوانتومي.. 28

3-2 روش هارتري.. 28

3-3  روش هارتري-فوك.. 30

3- 4 روشهاي اختلال. 31

3-5 روشهاي تابعی چگالي(DFT) 31

فصل 4 شبيه سازيها 34

1- محاسبه خواص ترمودینامیکی و ساختاری پليمرها ومولكولهاي سلولهاي آلي خورشيدي.. 34

2- محاسبه خواص ترموینامیکی و ساختاری نانو لولهاي كربني و سایر نانو مواد. 36

3- محاسبه چسبش پليمرها به دور نانو لولهاي كربني و سایر نانو مواد. 37

4-شبيه سازي جذب پليمرها و نانو مواد به روي فلزات. 39

فصل 5 نوآوريها 40

فصل 1 سلولهاي خورشيدي

اهداف فصل:اهميت انرژي خورشيدي-انواع سلولهاي خورشيدي-مواد آلي سلولهای خورشيدي-انواع سلولهاي آلي-مشكلات سلولهاي آلي-كاربرد نانو مواد در سلولهاي آلي

1-1 منابع انرژي

امروزه يكي از مهمترين مشكلات بشر، مشكل انرژي است.مهمترين منابع انرژي امروزي،انرژي فسيلي از جمله نفت و گاز است. اين منابع داراي مشكلاتي است از جمله تجديد ناپذيري ،آلودگي و گرمايش زمين . نمودار رشد منابع اوليه‌ي انرژي كل جهان(TPES)  از سال 1850 تا 2100 ميلادي را در شكل 1-1 نشان داده شده.

شكل1-1رشد TPESجهان از سال 1850 تا 2100.]1[

مقدار TPES در سال 2004 ميلادي در حدود 470 اتاژول بوده كه معادل 11.2 ميليارد تن نفت خام يا نزديك به 80 ميليارد بشكه نفت خام مي‌باشد. پيش‌بيني رشد TPES بسته به ميزان رشد جمعيت و افزايش سطح رفاه در كل جهان بين 1.5 تا 2 درصد در سال است.قدرت آينده در دست كشورهاي است كه به منابع جديد انرژي دسترسي 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 يك 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 بيشترين سهم را دارا است در حدود 45% وانرژي خورشيد حدود 0.03% را به خود اختصاص داده.این در حالی است که كل انرژي خورشيدي كه در هر سال به سطح كره‌ي زمين مي‌رسد در حدود 31470000 اتاژول است كه 7700 برابر مصرف سالانه‌ي فعلي جهان است.  در واقع بزرگترين منبع انرژي در دسترس در كره‌ زمين انرژي خورشيدي است كه از انرژي زمين‌گرمايي نيز بسيار بيشتر است زيرا مرتباً توليد مي‌گردد.هدف تحقیقات امروزی افزایش بهره برداری از این منبع انرژی است.

تعداد صفحه : 45

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

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

:        ****       serderehi@gmail.com

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.

***  *** ***

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :