การศึกษาทางทฤษฎีโดยการคำนวณสมบัติทางโครงสร้างและสมบัติทางแสงของสีย้อมไวแสง Indole เพื่อใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ณัฐธยาน์ เจริญพันธ์, ธารทิพย์ ชมภู, ภวินชญาภรณ์ นามวงศ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ปิยะนุช สืบสม, ศิริพร จึงสุทธิวงษ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนลือคำหาญวารินชำราบ

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงถูกพัฒนาขึ้นโดยมีโมเลกุลสีย้อมไวแสงอินทรีย์ทำหน้าที่ในการดูดกลืนแสงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนแปลงไปเป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงมีกระบวนการผลิตที่ง่าย ต้นทุนในการผลิตต่ำ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม คณะผู้จัดทำจึงสนใจศึกษาสมบัติทางโครงสร้างและสมบัติทางแสงของโมเลกุลสีย้อมไวแสงอินทรีย์ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของ Indole โดยสีย้อมไวแสงอินทรีย์ที่สนใจมีโครงสร้างแบบ Donor-Acceptor (D-A) และ Acceptor-Donor-Acceptor (A-D-A) เพื่อทำการเปรียบเทียบความสามารถในการส่งผ่านอิเล็กตรอนและการดูดกลืนแสง และเพื่อศึกษาสมบัติทางโครงสร้างของสีย้อมที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง ซึ่งโครงงานนี้ได้นำเอาการคำนวณทางเคมีควอนตัมด้วยระเบียบวิธี Density functional theory (DFT) และ Time dependent density functional theory (TD-DFT) มาใช้ในการคำนวณเพื่อให้ได้โครงสร้างที่สถานะพื้นและสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของโมเลกุลสีย้อมไวแสงโดยใช้โปรแกรม Gaussian09 ผลการคำนวณพบว่า การปรับปรุงโครงสร้างของโมเลกุลสีย้อมไวแสงโดยการเพิ่มหมู่รับอิเล็กตรอนสองหมู่ ส่งผลต่อสมบัติทางแสงของโมเลกุลสีย้อมไวแสงอินทรีย์ ทำให้สีย้อมสามารถดูดกลืนแสงได้ดีขึ้นโดยสามารถเก็บเกี่ยวแสงในช่วงความยาวคลื่นที่เข้าใกล้ช่วงอินฟราเรดได้ ซึ่งส่งผลดีต่อการเพิ่มค่าประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงทำให้ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น