臺灣博碩士論文加值系統

摘　　要
本研究主要以探討柱狀TiO2電極之製作為主，增加與染料接觸面積藉以提昇效率，並以半導體蝕刻製程方式經由鍍膜、曝光、顯影、蝕刻整個過程來製作柱狀TiO2電極。
在電極製作研究方面，本研究利用半導體理論，描述一個包含濺鍍、曝光、顯影、蝕刻整個過程的製造系統，以得知每個製程中對TiO2電極的影響，並據以決定每個不同製程的參數使其最佳化，使得總效率最大。本研究使用ITO玻璃基板為底材在以高純度鈦(99.99%)為靶材，利用濺鍍方式通入純氧使其行成高純度TiO2鍍於ITO基板上行成厚度約1400Å的薄膜，且經500℃高溫燒結使其行成最強的銳鈦礦結晶相，此晶相有利於與電解液反應進而增加電子的轉移，提昇太陽能電池最佳的效率，在以旋轉塗佈方式鋪上光阻，以矩陣排列的圓孔光罩曝光、最佳的溫度及時間來烘烤、顯影後；使用鹽酸以等向性濕蝕刻方式蝕刻未曝光之TiO2區域，最後利用鈵銅將最上層光阻去除，使其行成柱狀TiO2的電極。
本研究所提出之方法，除可以提供太陽電池電極的研究者在製作的整個過程中對不同製程參數的變化之參考與導引之外，同時對於複雜的製作模式也提供一個可行的求解方法，方便研究者迅速找出最佳製程參數。

Applications of Rod TiO2 Electrode on Dye-Sensitized Solar Cell
Abstract
In this study, we preparation column type TiO2 electrode to increase contact of area with Dye-Sensitized by semiconductor process method via sputtering、photo process and etching to make a study of this process.
In this study a side, we used semiconductor theory, describe including sputtering、 photo and etching process manufacture system, to analyze each process influence on TiO2 electrode, and make sure each process parameter optimize to obtain mostly efficiency. We used ITO glass substrate and high purity（99.99%） titanium , put to use sputtering process, add to high purity O2 make it complete the best structure film and the thickness about 1400 Å . By way of 500℃ anneal could got a better anatase phase, this result could easy reaction with electrolyte to increase electron-transferred. Used as spin casting covering PR on ITO substrate, transferring patterns of array circular shapes on a mask to photography, used optimize temperature and time to hard bake. Finally used HCl to etching underexposed TiO2 area, and acetone to tripper top PR, make it to accomplish pillars shape TiO2 electrode.
In this study method, we hope provide all process each different recipe for study TiO2 electrode student, with regard complicate manufacture mode and quickly to find tune optimize process recipe.

目 錄
中文摘要…………………………………………………………………………….v
英文摘要…………………………………………………………………………….vi
誌謝………………………………………………………………………………….vii
目錄………………………………………………………………………………….viii
圖目錄……………………………………………………………………………….ix
表目錄……………………………………………………………………………….x
第一章 序論…..…………………………………………………………….…….1
1-1 前言..……………………………………………………………….…….1
1-2 研究動機與目的……………………………………………………….…3
第二章 理論背景及文獻回顧……………………………………………….…...5
2-1染料敏化太陽能電池…………………………………………………….5
2-1-2染料敏化太陽能電池的組成結構及工作原理……………………….7
2-1-3染料光敏化劑的種類及特性………………………………………….9
2-1-4 染料敏化太陽能目前發展動向…………………………………....…12
2-2 二氧化鈦…………………………………………………………………13
2-2-1 二氧化鈦簡介………………………………………………..…..….…13
2-2-2 二氧化鈦薄膜製作及性質……………………………………….…....15第三章 實驗步驟…………………………………………………………….…18
3-1 實驗規劃……………………………………………………………….…18
3-2染料敏化太陽電池電極的製備………………………………………..…19
3-2-1二氧化鈦薄膜的製備…………………………………………...….…...19
3-2-2曝光顯影製備………………………………………………………..….21
3-2-3蝕刻製備………………………………………………………….….….23
3-3 量測與分析儀器……………………………………………………..…25
第四章 結果與討論
4-1電化學與半導體製程分析……………………………………………...26
4-1-1 電化學製備多孔性鋁材分析………………………………………...26
4-1-2 半導體製程製備電極分析…………………………………………...28
4-2 薄膜電極分析…………………………………………………………..29
4-2-1 二氧化鈦薄膜XRD分析………………………………………….....29
第五章 結論………………………………………………………………………30
參考文獻…………………………………………………… ………….……33

參考文獻
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