انجمن علمی مهندسی حرارتی و برودتی ایران نشریه انرژی های تجدیدپذیر و نو 2423-4931 13 1 2026 04 21 A New Perspective on the Use of Nanomaterials and Bio-Nanomaterials in the Construction of Solar Cells and Their Impact on Efficiency نگاهی نو بر استفاده از نانو‌مواد و بیو نانومواد در ساخت سلول‌های خورشیدی و تأثیر آن بر بازده آنها 164 172 234428 10.22034/jrenew.2026.234428 FA علی قربانی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران 0009-0007-4898-0342 ترحم مصری گندشمین استاد گروه آموزشی مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران 0000-0002-7302-7269 Journal Article 2024 10 27 With the increasing demand for energy, the supply rate is expected to decline in the near future. As fossil fuel reserves are rapidly depleting, the low efficiency of energy conversion and recycling, along with the complex technologies and high costs of solar cells, have become the most limiting factors for solar cells. Nanotechnology has brought remarkable advancements to human lifestyles, and we can utilize nanotechnology for green energy purposes and the construction of renewable energy systems. Nowadays, bio-nano materials (biological nanomaterials) encompass a broader scope of nanotechnology and are demonstrating their incredible impacts in reducing various short-term and long-term hazardous challenges. One of the reasons solar energy has become very popular is its cost-effectiveness, low maintenance, and reliability as an energy source. Affordable and environmentally friendly natural materials have replaced many of the chemical substances used in solar cells as light harvesters. Additionally, hybrid biological materials in semiconductor solar cells are capable of providing high efficiency. Various bio-nanomaterials such as nanocellulose, bacteriorhodopsin proteins, and organic piezoelectric and thermoelectric biomaterials are being investigated as next-generation solar cell materials. Solar cells sensitized with biological molecules have also gained popularity as cost-effective photovoltaic generators, addressing their recycling issues. The main reason for using plant materials in solar cells is the need to replace expensive, energy-intensive, scarce, or non-renewable components. با افزایش روزافزون تقاضا بر میزان انرژی، نرخ عرضه آن در آینده نزدیک کاهش می‌یابد. ازآنجایی‌که ذخایر سوخت‌های فسیلی به‌سرعت در حال کاهش است، راندمان پایین تبدیل انرژی و بازیافت آن‌ها، فن آوری‌های پیچیده ساخت و هزینه بالای سلول‌های خورشیدی به محدودکننده‌ترین پارامتر سلول‌های خورشیدی است. نانو‌تکنولوژی پیشرفت‌های شگرفی را در سبک زندگی انسان به ارمغان آورده است که می‌توانیم از نانوتکنولوژی برای اهداف انرژی سبز و ساخت سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر استفاده کنیم. این روزها مواد بیو نانو (نانو زیستی) وسعت بیشتری از نانوتکنولوژی را دربرگرفته و تأثیرات باورنکردنی خود را در کاهش چالش‌های مخاطره‌آمیز مختلف کوتاه‌مدت و بلندمدت شکوفا می‌کند. از دلایلی که انرژی خورشیدی را بسیار محبوب کرده مقرون‌به‌صرفه بودن، تعمیر و نگهداری کم و قابلیت اطمینان منبع انرژی است. مواد طبیعی مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط‌زیست جایگزین بسیاری از مواد شیمیایی مورداستفاده در سلول‌های خورشیدی به‌عنوان برداشت‌کننده نور خورشیدی شده است. علاوه بر این، مواد بیولوژیکی هیبرید شده در سلول‌های خورشیدی نیمه‌هادی قادر به ارائه بازدهی بالا هستند. بیو نانوموادهای مختلفی مانند نانو سلولز، پروتئین‌های باکتری رودوپسین، مواد زیستی پیزوالکتریک و ترموالکتریک آلی به‌عنوان مواد سلول خورشیدی نسل جدید در حال بررسی هستند. سلول‌های خورشیدی حساس شده با مولکول‌های زیستی نیز به‌عنوان مولدهای برق فتوولتائیک مقرون‌به‌صرفه محبوب شده‌ و مشکل بازیافت آن‌ها را مرتفع می‌کند. دلیل اصلی در استفاده از مواد گیاهی در سلول‌های خورشیدی، نیاز به جایگزینی اجزای گران‌قیمت، انرژی بر، کمیاب و یا تجدیدناپذیر است. https://www.jrenew.ir/article_234428_be464d03e6d9a7f87cf8ac19398a4a66.pdf