Chất xúc tác quang là chất làm tăng tốc độ phản ứng quang hoá. Khi được chiếu sáng đẩy nhanh tốc độ phản ứng quang hoá, qui trình giống như phản ứng oxy hoákhử và các phân tử ở dạng chuyển tiếp có khả năng oxy hoá khử mạnh Hạt mang điện linh động có thể được tạo ra bằng 3 cơ chế khác nhau: kích thích nhiệt, kích thích quang và quá trình pha tạp chất
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN CƠ SỞ KHOA HỌC VẬT LIỆU PIN MẶT TRỜI TRÊN CƠ SỞ TI02 GVHD: TS Lê Văn Thăng Thành viên nhóm : • • • • • Nguyễn Ngọc Huy Đào Duy Hổ Nguyễn Thị Hồng Nga Phạm Văn Hùng Nguyễn Duy Khánh V1201370 V1201295 V1202313 V1201476 V1201633 Mục lục: • Giới thiệu khái qt: • Tính chất vật liệu: • Cấu tạo pin mặt trời chất nhạy quang DSC • Nguyên lý hoạt động: • Cải thiện tính DSC • Phương pháp tự chế tạo ứng dụng: Các dạng lượng • Dầu mỏ,khí đốt , than đá, uranium…cạn kiệt, gây nhiễm • Năng lượng hạt nhân….nguy hiểm • Điện gió , điện Mặt trời , điện thủy triều, lượng sinh học….năng lượng tái tạo Năng lượng mặt trời : Hữu ích, lớn nhất, miễn phí….v…v • Pin mặt trời Silic • Pin mặt trời hữu • Pin mặt trời polymer • Pin mặt trời tinh thể nano • Pin mặt trời chất màu nhạy quang Pin mặt trời (thegioipin.com) III TÍNH CHẤT VẬT LIỆU • Tính chất lý -hóa Ti02: 1.1 Tính chất vật lý Ti02: 1.2 Tính chất hóa học Ti02: • Tính quang xúc tác Tính chất lý-hóa Ti02: • - 1.1: Tính chất hóa học Ti02: Trơ mặt hóa học Lưỡng tính Khơng tác dụng với nước,dung dịch acid lỗng( trừ HF) kiềm - Bị H2SO4 đặc nóng, HCl, kiềm đặc nóng phân hủy Mơ hình tinh thể Ti02 (hoahocngaynay.com) Tính chất lý-hóa Ti02: • 1.2: Tính chất vật lý Ti02: - đkbt: rắn trắng, đun vàng - Cứng, khó nóng chảy, bền nhiệt - Nhiệt độ nóng chảy: 18700C - Tồn chủ yếu hợp kim (với Fe), khoáng chất quặng đồng Tinh thể Ti02 (hoahocngaynay.com) Ti02 tồn dạng Cấu trúc tinh thể pha Rutile Cấu trúc pha tinh thể Anatase Cấu trúc pha tinh thể Brookite (Luận văn thạc sĩ tiến sĩ Lâm Quang Vinh Huỳnh Chí Cườngwww.mientayvn.com) Pha Chiết suất Khối lượng riêng (g.cm3) Cấu trúc tinh thể Anatase 2.49 3.84 Tetragonal Rutile 2.903 4.26 Tetragonal Hệ tinh thể Rutile Anatase Brookite Tet Tet Orth 4.5845 3.7842 9.184 Ô đơn vị a(Ao) b(Ao) 5.447 c(Ao) 2.9533 9.5146 5.145 Vol 62.07 136.25 257.38 Density 4.2743 3.895 4.123 Hệ số nở nhiệt (theo thể tích) alpha 28.9 a0 0.2890 Luanvanthacsihoahoc-TranMinhHai-Truong DHKHTN Giảm dịng tối: a Thay đổi diện tích bề mặt Ti02 b Làm giảm kết hợp , tăng thời gian sống điện tử c Tạo phức bền với tiểu phân oxi hóa hệ điện ly Các chất đồng hấp phụ :TBP, hexadecylmalonic axit, 4-guanidinobutyric, muôi guanidinium Luanvanthacsihoahoc-TranMinhHai-Truong DHKHTN Cải tiến liên quan đến chất nhạy quang Luanvanthacsihoahoc-TranMinhHai-Truong DHKHTN V Phương pháp chế tạo ứng dụng • Phương pháp chế tạo pin mặt trời chất nhạy quang đơn giản: • 1.1 Chuẩn bị vật liệu: • 1.2 Chuẩn bị bột TiO2: • 1.3Thực hiện: – – – – – a)Tiến hành tráng TiO2 b) Nhuộm c) Tạo lớp counter electrode d) Lắp ráp e) Kiểm tra Luanvantotnghiep-NguyenTaiLuong-DHBKHN LuanvantotnghiepNguyenTaiLuong-DHBKHN Ứng dụng Tích hợp vào thiết bị Baotintuc.vn Nguồn điện di động Baotintuc.vn Nguồn điện cho tòa nhà Vnexpress.net-khoahoc Nhà máy điện mặt trời Khoahoc.com.vn Đánh giá : • a/ Ưu điểm: • -Vật liệu chế tạo đơn giản, rẻ tiền Không gây độc hại thân thiện với mơi trường • -Phương pháp chế tạo đơn giản, khơng địi hỏi kĩ thuật cao q trình sản xuất pin mặt trời silic • -Dễ dàng cải tiến nhiều khâu kĩ thuật khâu ứng dụng công nghệ nano TiO2 để tăng diện tích • b/ Nhược điểm: • -Hiệu suất chuyển hóa lượng thấp (khoảng 10%) so với pin mặt trời silic • -Tuồi thọ pin DSC thấp khoảng nửa so với pin mặt trời silic • Vật liệu khơng thể thay TiO2 • -Khơng bị ăn mịn quang học bị chiếu sáng môi trường điện ly • -Khơng độc hại,rẻ tiền,dễ kiếm • -Bề mặt xốp khổng lồ Phương pháp đánh giá Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) Phỗ nhiễu tia X (XRD) Phổ Raman Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi điện tử VI/ Tài liệu tham khảo • • • • • • • • • • • • • Luận văn thạc sĩ tiến sĩ Lâm Quang Vinh Huỳnh Chí Cường http://www.mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren %20lop/Mang_mong/SERMINAR/Hop_chat_TiO2_va_ung_dung.pdf Điện mặt trời, pin mặt trời http://samtrix.vn/chi-tiet-san-pham/3/539/pin-mat-troi.html Luận văn thạc sĩ hóa học Phạm Lê Nhân http://www.nsl.hcmus.edu.vn/greenstone/collect/thesiskh/index/assoc/HASH9c85 dir/chuong1.pdf Các pin mặt trời hoạt động nào?- Richard Hantula- Trần Nghiêm dịch http://360.thuvienvatly.com/bai-viet/dien-quang/1212-ebook-cac-tam-pin-mat-troihoat-dong-nhu-the-nao How to make your own solar cell? http://education.mrsec.wisc.edu/289.htm https://www.youtube.com/watch?v=Jw3qCLOXmi0 Quantum Dot Solar Cells Stanford University Cám ơn thầy bạn lắng nghe ... điện Mặt trời , điện thủy triều, lượng sinh học….năng lượng tái tạo Năng lượng mặt trời : Hữu ích, lớn nhất, miễn phí….v…v • Pin mặt trời Silic • Pin mặt trời hữu • Pin mặt trời polymer • Pin mặt. .. Silic • Pin mặt trời hữu • Pin mặt trời polymer • Pin mặt trời tinh thể nano • Pin mặt trời chất màu nhạy quang Pin mặt trời (thegioipin.com) III TÍNH CHẤT VẬT LIỆU • Tính chất lý -hóa Ti02:... http://www.mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren %20lop/Mang_mong/SERMINAR/Hop_chat _TiO2_ va_ung_dung.pdf Điện mặt trời, pin mặt trời http://samtrix.vn/chi-tiet-san-pham/3/539 /pin- mat-troi.html Luận văn thạc sĩ hóa học Phạm Lê