強化染料敏化太陽能電池中氧化鋅電極的光電轉換效率

Enhanced Energy Conversion Efficiency of ZnO Dye-Sensitized Solar Cell

陳奕欽(HASH(0x1bb5fd10))

指導教授 ： 開執中 ； 陳福榮

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2008年)

摘要

摘要
在本研究中討論工作電極、染料、以及電解質等研究方向，分別設計一系列的實驗並建立研究方法。工作電極方面以噴霧成膜及刮刀成膜法產生氧化鋅多孔膜電極於導電玻璃上，應用於染料敏化太陽能電池，並討論氧化鋅薄膜製作方式、晶相及膜厚的影響。刮刀成膜法對於製作工作電極而言，是比較便利，且容易控制參數，若搭配適當的漿料比例，可以得到較均勻且完整性高的工作電極。
氧化鋅染料敏化太陽能電池中，氧化鋅會和Ru錯化合物的染料會產生複合產物，導致光電轉換效率降低。所以本實驗利用縮短浸泡染料的時間，減低形成複合產物，得到最好的光電轉換效率。
最後以DSSC結構為基礎，而使用半導體量子點（Quantum Dot）強化染料敏化太陽能電池的光電轉換效率，利用量子點來增強染料的吸收光波長範圍，以增加染料敏化太陽能電池的光電轉換效率。將量子點直接組裝在氧化鋅表面，並且由SEM、TEM影像觀察其連結情形，最後以太陽能電池J-V特性、IPCE數據量測來證明其增強染料敏化太陽能電池的效果。

關鍵字

染料敏化太陽能電池 ； 氧化鋅

並列摘要

無資料

並列關鍵字

DSSC ； ZnO

參考文獻

1. M. Grätzel, “Photoelectrochemical cells” Nature 2001(414) 338-344

2. M. Grätzel, “Powering the planet” Nature 2000(403) 363

3. Vlachopoulos, N.; Liska, P.; Augustynski, J.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1216.

4. Grätzel, M. Inorg. Chem. 2005, 44, 6841.

5. Robertson, N. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 2338.