|
آزمایشگاه اپتو الکترونیک
این آزمایشگاه به طور گسترده در حال کار و انجام پروژه های دانشجویی، تحقیقاتی و صنعتی در حوزه الکترونیک نوری و ادوات نیمه هادی می باشد. در سال های اخیر در قالب پروژه های دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری و همچنین طرح های تحقیقاتی و پروژه های نیمه صنعتی، بیشتر مباحث مرتبط با اپتوالکترونیک مورد مطالعه و کار قرار گرفته است. از جمله این پروژه ها که در بخش پروژه های انجام شده مفصل تر به آنها پرداخته شده است، می توان به طراحی و شبیه سازی ادوات نوری مبتنی بر فوتونیک کریستال، فیبرهای فتونیک کریستال، لیزرهای نیمه هادی، آشکارسازهای نوری، سلول های خورشیدی و غیره اشاره کرد.
در حال حاضر در این آزمایشگاه مطالعاتی بر روی سلول های خورشیدی در حال انجام است. از جمله این کارها با هدف تولید نمونه آزمایشگاهی سلول خورشیدی مبتنی بر GaAs مطالعاتی در این زمینه در حال انجام است. این مطالعات در قالب یک پروژه ساخت نمونه آزمایشگاهی در راستای دستیابی به اهداف بلندمدت در جهت ساخت صنعتی این سلول ها در حال انجام است. برای این کار ابتدا سلول های خورشیدی مناسب از جمله سلول GaAs و AlGaAs/GaAs طراحی و شبیه سازی شده است. در ادامه با انتخاب مناسب ترین ساختار، ساخت نمونه اولیه آغاز می شود و در نهایت با تست نمونه ها و بهینه کردن آنها نمونه آزمایشگاهی نهایی ساخته می شود.همچنین یکی از مسائلی که برای بهبود مشخصه های سلول های خورشیدی مفید به نظر می رسد استفاده از روکش های ضدانعکاس مناسب و ارائه ساختارهای نوین برای این کار است. برای این کار در حال حاضر مطالعاتی در مورد انواع مختلف روکش های ضدانعکاس مناسب برای نسل جدید سلول های خورشیدی از جمله سلول های خورشیدی لایه نازک، سلول های مبتنی بر نقاط کوانتومی و همچنین سلول های مبتنی بر متمرکزکننده ها در حال انجام است.
|
دکتر شاهین عنایتی
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس
زمینه تحقیقاتی: سلول های خورشیدی
پست الکترونیک: enayati_shahin(At)elec.iust.ac.ir
جهت مشاهده رزومه دکتر شاهین عنایتی اینجا را کلیک کنید.
|
|
دکتر مهدیار نوری رضایی
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس
زمینه تحقیقاتی: نانوالکترونیک
پست الکترونیک: mahdiyar_rezaie(At)yahoo.com
جهت مشاهده رزومه دکتر نوری رضایی اینجا را کلیک کنید.
|
حسین عبدی
(فارغ التحصیل کارشناسی ارشد)
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس
زمینه تحقیقاتی: سلول های خورشیدی
جهت مشاهده رزومه مهندس عبدی اینجا را کلیک کنید.
|
|
زینب ملاآقایی
(دانشجوی کارشناسی ارشد)
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس
زمینه تحقیقاتی: سلول های خورشیدی
پست الکترونیک:
|
آروین رضایی
(دانشجوی کارشناسی ارشد)
مرکز تحقیقات نانوپترونیکس
زمینه تحقیقاتی: سلول های خورشیدی
پست الکترونیک:
|
طراحی و ساخت نمونه آزمایشگاهی سلول خورشیدی GaAs
یکی از انرژی هایی که طی سالها به عنوان یک انرژی تجدیدپذیر جایگزین برای انرژی های قدیمی مورد توجه بشر قرار گرفته انرژی خورشید است. در سال های اخیر مطالعات و پژوهش هایی برای طراحی سیستم ها و ساختارهایی برای دریافت این انرژی و تبدیل آن به جریان الکتریکی انجام گرفته است. این کار با استفاده از پدیده فتوولتائیک و با طراحی سلول های خورشیدی انجام پذیر است. در این آزمایشگاه نیز پروژه ای در زمینه ساخت این سلول ها و بهبود مشخصه ها در حال انجام است. با استفاده از یافته های قبلی برای بدست آوردن شکاف انرژی متناسب با حداکثر بازده سلول های خورشیدی تک پیوندی، می دانیم که ماده ای با شکاف انرژی ۱.۳۹eV مناسب ترین ماده برای افزایش بازده بود و با توجه به اینکه شکاف انرژی GaAs برابر ۱.۴۲۴eV است می توان با استفاده از این ماده به بازده بالایی از نظر تئوری دست یافت. البته نتایج تئوری تا حد زیادی با نتایجی که در عمل بدست آمده است متفاوت می باشد. ولی در نهایت نشان می دهد که انتخاب GaAs برای ساخت یک سلول خورشیدی با بازده معقول تا حد زیادی انتخاب درستی خواهد بود. بنابراین در ابتدای کار این پروژه، این ماده به عنوان مناسب ترین ماده از این نظر برای این کار انتخاب شده است. این پروژه شامل چندین بخش است که به ترتیب در حال انجام است. ابتدا مطالعات کامل بر روی انواع سلول های خورشیدی و نحوه کار و کاربردهای خاص آنها انجام می گیرد. سپس با تعیین ساختار بهینه مورد نیاز برای فرایند رشد سلول خورشیدی مبتنی بر GaAs ، این ساختار مورد شبیه سازی قرار می گیرد. در ادامه فرایند ساخت ساختار مورد نظر با استفاده از روش های رشد متعارف آغاز می شود. برای این کار ساختارهای مناسبی از سلول های خورشیدی GaAs و AlGaAs/GaAs طراحی و شبیه سازی شده است. در ادامه با انتخاب مناسب ترین ساختار، ساخت نمونه اولیه آغاز می شود و در نهایت با تست نمونه ها و بهینه کردن آنها نمونه آزمایشگاهی نهایی ساخته می شود.
مطالعه، بررسی و تعیین ویژگی های الکتریکی و نوری ساختارهای پوشش های ضد انعکاس مورد استفاده در نسل جدید سلول های خورشیدی
یکی از مسائلی که برای بهبود مشخصه های سلول های خورشیدی مفید به نظر می رسد استفاده از روکش های ضدانعکاس مناسب و ارائه ساختارهای نوین برای این کار است. برای این کار در حال حاضر مطالعاتی در مورد انواع مختلف روکش های ضدانعکاس مناسب برای نسل جدید سلول های خورشیدی از جمله سلول های خورشیدی لایه نازک، سلول های مبتنی بر نقاط کوانتومی و همچنین سلول های مبتنی بر متمرکزکننده ها در حال انجام است. برای این کار روی انواع مواد مختلف استفاده شده برای این کار، ویژگی های نوری این مواد و همچنین ساختارهای مختلف استفاده شده مطالعه می شود. انتظار می رود با بررسی ساختارهای مختلف از جمله ساختارهای تک لایه و چندلایه بتوان کارهای جدیدی را در این حوزه به ثبت رساند.
طراحی و شبیه سازی ادوات مجتمع فوتونیک کریستالWDMمبتنی بر اندرکنش کاواک - موجبر
این پروژه به بررسی ساز و کارهای اندرکنش کاواک و موجبر در فتونیک کریستال های با ساختار چهار ضلعی و شش ضلعی می پردازد. به ازای شعاع های مختلف کاواک و با درنظر گرفتن یک پیکربندی مناسب، فرکانس های تشدید و مودهای نظیر کاواک های فوتونیک کریستال در هردو ساختار چهارضلعی و شش ضلعی بدست آمده است. یک نوع موجبر جدید با عنوان موجبر هیبرید HWn با ترکیب موجبرهای مرسوم W۱ و موجبرهای CCW معرفی شده است. ویژگی های مختلف این موجبر از دیدگاه گستره و پهنای باند انتقال و نیز شکل طیف انتقال در فتونیک کریستال های با ساختار چهار ضلعی و شش ضلعی مورد بررسی قرار گرفته است. روشی تحلیلی مبتنی بر تئوری مودهای تزویج شده (CMT) برای بررسی ویژگی های انتقال موجبر هیبرید در فتونیک کریستال های دوبعدی ارائه شده است. بر این اساس اگر جابجایی فاز امواج الکترومغناطیس نزدیک ۹۰ درجه باشد، طیف انتقال موجبر هیبرید شبه مسطح است.
طراحی ساختاری نوین برای فیبر کریستال نوری و بهینه‌سازی ویژگی‌های آن
این پروژه به معرفی ساختار جدیدی از فیبرهای کریستال نوری با خواصی منحصر به فرد می‌پردازد. عامل اصلی در به وجود آمدن این خواص فیبرهای کریستال نوری، ساختار پوشش و توانایی در کنترل ضریب شکست مؤثر است. از خواص فیبرهای کریستال نوری، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: تک مود بودن در طیف وسیع، تمرکز بسیار زیاد نور، خاصیت غیر خطی بالا، کنترل پاشیدگی، روزنه دریافت بزرگ، دو شکستی بالا، تلفات نشتی و تلفات در خم بسیار کم. با توجه به خواص مذکور، این نوع فیبرها می‌توانند جانشین بسیار خوبی برای فیبرهای متداول باشند. امروزه برای تحلیل فیبرهای کریستال نوری از روش‌های عددی نظیر روش اجزای متناهی، روش چند قطبی، روش‌های تفاضل متناهی در حوزه زمان و فرکانس و... استفاده می‌شود. نگاه اجمالی به روش‌های عددی نشان می‌دهد که دستیابی به یک روش کامل غیر ممکن است. آنچه به تجربه نیز ثابت شده، این است که روش تفاضل متناهی در عین سادگی، دارای بهترین و دقیقترین پاسخ‌ها برای تحلیل فیبرهای کریستال نوری است. بنابراین از این روش در تحلیل خواص فیبرهای طراحی شده جدید استفاده شده است. اما اشکال عمده این روش و سایر روش‌های عددی مورد استفاده در الگوریتم‌های سعی و خطا، نیاز به زمان و هزینه زیاد برای پیاده‌سازی است.در این پروژه روش جدیدی برای طراحی و بهینه‌سازی فیبرهای کریستال نوری ارائه شده است که بر مبنای روش هوشمند فازی-عصبی و روش الگوریتم ژنتیک ترکیبی DE/EDA است. دقت بالای روش فازی- عصبی و سرعت آن نشان می‌دهد که می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های عددی باشد. از این روش برای تخمین ویژگی‌هایی نظیر پاشیدگی و شیب آن و همچنین اتلاف فیبر در باند مخابراتی C، استفاده شد. دقت پیش‌بینی ویژگی‌های فیبر توسط این روش بیش از ۹۹% بدست آمد. در ضمن از الگوریتم ژنتیک DE/EDA برای بهینه‌سازی ساختار فیبر استفاده شده است. نتایج نشان داد که این روش در مسائل بهینه‌سازی کارآیی بسیار دارد. فیبر کریستال نوری طراحی شده دارای اتلافی بسیار پایین و پاشیدگی کم در طول موج۱.۵۵µm بوده و همچنین دارای شیب پاشیدگی اندک در باند C است. با افزایش تعداد متغیرهای ورودی هر عضو در پایگاه داده می‌توان خواص فیبر را بهبود بیشتری داد.
|
