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研究生:林珈伊
研究生(外文):Chia Yi Lin
論文名稱:以電泳沉積法製備染料敏化太陽能電池工作電極之研究
論文名稱(外文):Fabrication of working electrode for dye-sensitized solar cell by electrophoretic deposition
指導教授:程達隆
學位類別:碩士
校院名稱:樹德科技大學
系所名稱:電腦與通訊系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:電泳沉積染料敏化太陽能電池二氧化鈦
外文關鍵詞:Dye-sensitized solar cellstainless steel meshelectrophoretic deposition
相關次數:
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在染料敏化太陽能電池中,工作電極是組成電池的關鍵部分。此研究以低阻抗高編織密度之不銹鋼網做為染料敏化太陽能電池工作電極。其中,奈米多孔二氧化鈦薄膜係以電泳沉積法成長於可撓性的金屬網上。電泳液的製作以P25粉末分散於異丙醇溶劑中並使用超音波震盪均勻。實驗採用的不鏽鋼網導線直徑為40μm,網目為50μm×50μm,單次沉積時間和施加電壓分別為10秒和30 V。前期研究結果顯示,較寬的網目有助於液態電解液的流動性。在此研究中,染料敏化太陽能電池的工作電極上奈米二氧化鈦薄膜多孔表面結構可以清楚的觀察到晶粒尺寸約為50 nm,在標準測試條件下轉換效率為2.7%。

Working electrode is the key component in dye-sensitized solar cell (DSSC). In this report, low resistance working electrodes of DSSC based on high density stainless steel mesh is proposed. Nanoporous TiO2 films were prepared on flexible metal mesh by electrophoretic deposition (EPD). The TiO2 colloid was produced by dissolving P25 powder in isopropanol (IPA) and homogenized using an ultrasonic oscillator. In the experiment, the wire diameter of the stainless mesh is 40 μm with 50 μm × 50 μm opening area. A smooth TiO2 film was obtained when the deposition time and applied voltage were 10 s and 30 V, respectively. The unimpeded mesh holes which are considered to be helpful the mobility of the electrolyte in our previous study. Experimental result shows that a nanoporous surface structure can be clearly observed with a grain size of ca.50 nm. The homemade packaging DSSC exhibit conversion efficiencies ca. 2.7% under standard test condition.

目錄
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 太陽能電池簡介 3
1.3 研究動機與目的 6
第二章 文獻回顧與介紹 8
2.1 染料敏化太陽能電池發展過程 8
2.2 電泳沉積之原理 9
2.2.1 電泳沉積方式 9
2.3 染料敏化太陽能電池結構與工作原理介紹 10
2.3.1 工作電極(Working electrode) 11
2.3.2 二氧化鈦 12
2.3.3 染料敏化劑(Dye) 15
2.3.4 對電極(Counter Electrode) 16
2.3.5 電池封裝 19
2.4 綜合分析 20
第三章 實驗方法與設備 23
3.1 實驗材料 23
3.2 實驗方法 23
3.2.1 電泳設備準備 23
3.2.2 離子聚合樹酯膜準備 24
3.2.3 基板準備 26
3.2.4 二氧化鈦溶液製備 27
3.2.5 工作電極製備 28
3.2.6 染料溶液製備 29
3.2.7 離子傳導層製備(電解質電解液) 31
3.2.8 對電極製備 32
3.2.9 DSSC封裝 33
3.2.10 光電轉換之量測 34
第四章 結果與討論 37
4.1 奈米二氧化鈦粒子電泳沉積行為 37
4.2 電泳結構對沉積TiO2於不銹鋼網之影響 37
4.3 外加電壓對電泳沉積速率的影響 38
4.4 電泳沉積時間對於薄膜表面影響 40
4.5 電泳溶液對轉換效率之關係 41
4.6 製程條件最佳化 44
第五章 結論 51
參考文獻 52

參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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