金奈米粒子與ZnSe量子點對DSSC特性影響之研究

Study of ZnSe quamtum dot and golden nanoparticles on dyes sensitized solar cell

王天駿(Tien-Chun Wang)

指導教授 ： 陳隆建

國立臺北科技大學/電資學院/光電工程系研究所/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2008.00454

摘要

本論文係研究奈米粒子對染料敏化太陽能電池特性之影響。染料光吸收量的不足使得效率難以提升，本研究嘗試摻雜ZnSe量子點及金奈米粒子於二氧化鈦粉末經過高溫燒結製成多孔電極，以彌補染料和二氧化鈦對光吸收量的不足。經由實驗得知摻雜ZnSe量子點的DSSC可以增加吸光量，由IPCE和波長的關係圖可以見到，特別是在波長440nm處有明顯的吸收峰值，因而彌補ZnPc對光的吸收不足，並且提升效率，本實驗中，摻雜5wt % ZnSe量子點的DSSC短路電流密度 =4.83 mA/c ，開路電壓Voc = 0.440 ，填充因子FF = 0.301，效率η = 0.64 %；另一方面摻雜金奈米粒子的DSSC可以提升短路電流密度 ，經由實驗後所得到的短路電流密度 =5.79 mA/c 較原先未摻雜的DSSC提升了71.8%，，開路電壓Voc = 0.32 ，填充因子FF = 0.34，效率η = 0.64 %。

關鍵字

ZnSe ； 金奈米粒子 ； 染料敏化 ； 太陽能電池

並列摘要

In this work, we develop ZnSe quantum-dots (QDs) dye-sensitized solar cells. The performance of solar cells was observed by changing the amount of ZnSe QDs. DSSCs with 5 wt% ZnSe QDs exhibited optimum results. The short-circuit current density Jsc = 4.83 mA/c , the open-circuit voltage Voc = 0.440, the fill factor FF = 0.301, and the power conversion efficiencies η = 0.64 %.
According to some reference adding golden nanoparticle layer between TiO2 and dyes can promote short-circute current density Jsc and reduce the open-circute voltage Voc. However in this experiment we try to mix gold nanoparticles and TiO2. Finally, =5.79 mA/c , Voc = 0.32 ，FF = 0.34 and η = 0.64 % are the result

並列關鍵字

ZnSe quantum dots ； golden nanoparticles ； dye-sensitized ； solar cells

參考文獻

[29] 陳隆建、 張倍榕利用溶膠凝膠法製作用於氮化鎵發光二極體之氧化鋅緩衝層國立台北科技大學光電系九十五學年度

[5] Pingrong Yu, Kai Zhu, Andrew G. Norman, Suzanne Ferrere, Arthur J. Frank, and Arthur J. Nozik , J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25451-25454

[6] Schaller, R. D.; Klimov, V. I. Phys. ReV. Lett. 2004, 92, 186601

[7] Ellingson, R. J.; Beard, M.; Johnson, J. C.; Yu, P.; Micic, O. I.;Nozik,A. J.; Shabaev, A.; Efros, A. L. Nano Lett. 2005, 5, 865.

[8] A. J.; Shabaev, A.; Efros, A. L. Nano Lett. 2005, 5, 865.(7) Murphy,J. E.; Beard, M.; Norman, A. G.; Ahrenkiel, S. P.; Johnson,J. C.; Yu, P.; Micic, O. I.; Ellingson, R. J.; Nozik, A. J. J. Am. Chem. Soc.2006, 128, 3241.