عميد كلية العلوم رئيسا للجنة إطروحة دكتوراه في جامعة تكريت

ترأس الاستاذ الدكتور تحسين حسين مبارك المحترم عميد كلية العلوم لجنة مناقشة إطروحة دكتوراه في كلية التربية للعلوم الصرفة في جامعة تكريت للطالب أحمد غيدان أحمد والموسومة (Fabrication and Photovoltaic Properties of Hybrid Inorganic/organic Solar Cells based on Metal-Phthalocynines). تناولت الرسالة تحضير أغشية رقيقة من مادة شبه موصلة عضوية من فثالوسيانين النحاس (CuPc) باستعمال المحاليل (السوائل) وذلك بإذابة 125 مجم من (CuPc) في 25 مل في الكلوروفورم (CF) ومشوبة بجسيمات الذهب والفضة النانوية (Au-Ag)NPs ثم تم ترسيبها على ركائز زجاجية تم تنظيفها مسبقًا بتقنية الطلاء بالدوران. تم تحضير NPs بتقنية الاستئصال بالليزر النبضي (PLA) وأشارت صور المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) إلى أن (Au-Ag) NPs كانت كروية بشكل أساسي وتم تحديد أحجامها في النطاق (5-45) نانومتر. تم تجفيف الأغشية المحضرة عند درجة حرارة 80 درجة مئوية. وتمت دراسة الخواص الفيزيائية (التركيبية، السطحية، البصرية والكهربائية) للأغشية المترسبة. تمت دراسة طيف حيود الأشعة السينية (XRD) لغشاء CuPc ومقارنته بأغشية CuPc المشوبة بـ (Au-Ag)NPs. أشارت أنماط XRD إلى أن أغشية CuPc و CuPc:(Au-Ag)NPs لها بنية تعدد الأشكال ، أي مزيج بين هيكل غير متبلور ومتعدد البلورات ، مع طور أحادي الميل. أشارت أنماط XRD أيضًا إلى أن العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى (FWHM) لأغشية CuPc يتزايد قليلاً مع اضافة (Au-Ag) NPs مما يشير الى انخفاض الحجم البلوري CuPc. تمت دراسة التشكل السطحي والتركيب الأولي للأغشية المحضرة أيضًا بواسطة المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاث الميداني (FESEM) والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX) ، أظهر الأول أن غشاء CuPc يحتوي على مجموعات من الجسيمات النانوية الكروية ومع ذلك ، هناك بعض المسامات بترتيب عشوائي. تؤدي إضافة NPs أيضًا إلى تغيير شكل أغشية CuPc وتجعل سطح الأغشية أكثر سلاسة من سطح غشاء CuPc الأصلي. يُظهر تحليل EDX التوحيد التركيبي الجيد للعناصر المكتشفة C،O و Cu لـ CuPc. كما انه يؤكد وجود (Au- Ag) NPs في جميع أنحاء أغشية CuPc . أظهرت الخصائص البصرية أن أغشية CuPc و CuPc (Au-Ag) NPs المترسبة لها ذروتان هما Q-band في المنطقة المرئية المنسوبة إلى الانتقال بين ( π في HOMO و π * في(LUMO ، و B-band في منطقة الأشعة فوق البنفسجية بسبب الانتقال بين (المستوى n من Cu و π * في . (LUMO توضح هذه الدراسة أن فجوات الطاقة في CuPc تتناقص مع سلوك غير نظامي بعد إضافة .(Au-Ag)NPs تمت دراسة قياسات اللمعان الضوئي لتحسين النتائج التي تم الحصول عليها من قياسات الأشعة فوق البنفسجية. أظهرت قياسات الموصلية الكهربائية (D.C.) أن جميع الأغشية تحتوي على ثلاث طاقات تنشيط، وأن طاقة التنشيط هذه تزداد عند إضافة AuNPs وتتناقص تدريجياً مع زيادة نسبة AgNPs. يلاحظ من قياس تأثير Hall أن غشاء CuPc كان من النوع p ، ولكن بعد التشويب باستخدام (Au-Ag) NPs أصبح من النوع n . أخيرًا، تم فحص أداء الخلايا الشمسية غير المتجانسة (BHJ) ذات الهيكل ITO / PEDOT: PSS / CuPc / CdS / Al مع وبدون (Au-Ag) NPs في ظل ظروف الظلام والضوء. أظهرت خصائص كثافة التيار- فولتية (J-V) أن الكفاءة تحسنت من 1.09٪ إلى 3.05٪ بإضافة AuNPs إلى الطبقة النشطة CuPc / CdS. في حين انخفضت الكفاءة بزيادة نسبة AgNPs إلى 2.36 و 1.92 و 1.6 و 1.27 عند النسب (75Au-25Ag, 50Au-50Ag, 25Au-75Ag)% على التوالي. من ناحية أخرى، تم التحقق من تحسين الامتصاص الناتج عن محاصرة الضوء بـ NPs من خلال مقارنة أطياف كفاءة تحويل الإلكترون (IPCE) في الخلايا الشمسية العضوية (OSCs) مع وبدون (Au-Ag)NPs. يُظهر IPCE تحسينًا عريضًا للطيف من 400 نانومتر إلى 750 نانومتر لـ OSCs المعتمدة على NPs. تشير هذه النتائج بوضوح إلى أن كبريتيد الكادميوم (CdS) يمكن أن ينقل الشحنة بشكل فعال في الشبكات ذات البنية النانوية وأن يكون متقبلًا جيدًا للإلكترون وأن NPs تلعب دورًا مهمًا في محاصرة الضوء وتحسين الامتصاص في الطبقة النشطة.