دراسة تجريبية لبعض الصبغات العضوية المطعمة للبوليمر للتطبيقات الكهروبصرية == Experimental study of organic dyes doped in polymer for electro - optics applications
Author name:
انفال هشام عبد الكريم ختلان الخزاعي
Supervisor name:
جاسم محمد جاسم حسوني
General topic:
Physics
Specific topic:
Laser Physics and Electro-optics
Degree:
Master
University:
University of Babylon - College Of Science For Girls - Physics Department
Language:
Arabic
University location:
Babylon
First pages:
26T1617 - p.pdf
Abstract:
فــي هـذا البحـث تـمت دراسة طيف الانبعاث والامتصاص للصبغات العضـوية المتفلــورة والتــي شــملت صبغة (Fluorescein , Acriflavine) وكذلك الصبغة الناتجة من مزج هاتين الصبغتين اذ تمت اذابتهما بمحلول الايثانول وبتراكيز مختلفة وتم مزج النتائج ببوليمر Epoxy لتشكيل لوح متفلور الذي يستخدم في تطبيق الخلية الشمسية. تبين الدراسة الطيفية لصبغة Fluorescein المذابة في الايثانول ان طيف الامتصاص لها والفلورة تزداد بزيادة التركيز وان ازاحة ستوكس يتغير من 71nm عند التركيز10 - 2M الى 53nm عند التركيز 10 - 4M كما ان الكفاءة الكمية لها قد تغيرت بتغير التركيز من 97.1% الى %85.1.اما بالنسبة الى صبغة Acriflavine فقد كان هنالك تاثير واضح على قيمة التركيز على طيف الامتصاص والانبعاث وكذلك على ازاحة ستوكس والكفاءة الكمية اذ تغيرت ازاحة ستوكس من 49nm الى 31nm والكفاءة الكمية من %79.5 الى 94.8% بتغير التركيز من 10 - 3 - 10 - 5M)).ومن الملاحظات المهمة في هذا البحث اننا لاحظنا التوافق بين صبغة Fluorescein وصبغة Acriflavine اذ كانت صبغة Acriflavine هي الواهبة وصبغة Fluorescein هي الصبغة المستقبلة لوجود التطابق بين طيف فلورة صبغة Acriflavine وطيف امتصاص صبغة Fluorescein.اكدت الدراسة ان صبغة Fluorescein المذابة في محلول الايثانول لها اثر واضح في تحسين اداء الكاشف السيليكوني وخاصة في منطقة الاشعة فوق البنفسجية اذ بينت الدراسة عند تغير القدرة الداخلة من (mW 126 - 36) فان زمن النهوض يتغير من(3750 - 2000µs) على التوالي بثبوت التردد وكذلك تغيرت الاستجابة الطيفية حيث وصلت الى 0.4A/W عند الطول الموجي 450nm. عند دراسة الخصائص الطيفية للالواح المطعمة بالصبغة فانه لم يحصل هناك تغيير كبير او ذات اهمية على تلك الخصائص للصبغات المذابة بالايثانول وهذا يؤكد ايضا ملائمة مادة Epoxy كمركزات شمسية وميضية.كما تم دراسة خواص الالواح الطيفية ايضا بعد تعرضها للتاثيرات الجوية المختلفة كالحرارة والرطوبة والامطار والرياح والغبار لمدة 3اسابيع متتالية وتم ملاحظة تاثره بصورة سلبية اذ قلت امتصاصيته بصورة كبيرة.بينت الدراسة ان الواح(LSC) لمزيج الصبغات قد اسهمت في زيادة كفاءة الخلية الشمسية من 1.755% بعدم وجود اللوح المتفلور الى 3.534% بوجود اللوح المتفلور. | In this work, the absorption and the fluorescence spectra of organic dyes which include Fluorescein and Acriflaven dyes as well as the mixture of these two dyes have been studied ,which dissolved in ethanol for different concentration . the mixture of two dyes has been added to epoxy polymer to form fluorescent panel which used solar cell application.The spectroscopy study of fluorescein dye which dissolved in ethanol, shows that both absorbance and fluorescence spectra increases with concentration and have Stokes shift varies from 71nm for concentration 10 - 2M to 53nm for 10 - 4 M also the quantum efficiency has been changed with concentration from (97.1%) to (85.1%).For Acriflavine dye, there was the obvious effect of concentration on absorption and fluorescence spectra as well as on Stokes shift has been changed from 49nm to 31nm and quantum efficiency from (79.5%) to (94.8%) by changed concentration (10 - 3M - 10 - 5M).One of the important observation in this work, was compatibility between Fluorescein and Acriflavine dyes ,so Acriflavine dye was donor dye while Fluorescein was accepter dye which attributed to overlapping between fluorescence spectra of Acriflavine dye and absorption spectra of Fluorescein dye.The study confirms that Fluorescein dye which dissolved in ethanol has obvious effect to improve the performance of the silicon detector especially at UV region. The study showed when the input power changed from (126 - 36) mW, then the risetime change from (3750 - 2000) µs respectively, also the spectra response reaching (0.4A/W)at wavelength (450nm).The study shows that spectra properties of panel which doped by dyes have no significant change on dyes properties which dissolved in ethanol, this result confirms that epoxy material is suitable as fluorescent solar concentrators.Spectra properties of panels have been also studied after putting at different weather effect such as heat, rain, wind and dust for three weeks there was negative effect on them ,the absorbance has been decreasing significantly.The study show that panels(LSC) for mixture of dyes have contributed to increase the efficiency of solar cell from 1.775% to 3.534% by using fluorescent panels
