Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hóa học: Tổng hợp vật liệu composite platin

,7Ç1Ĉӄ7¬, 7rQWLӃQJ9LӋWTәQJKӧSYұWOLӋXFRPSRVLWHSODWLQJUDSKHQHR[LWGҥQJNKӱEҵQJSKѭѫQJ SKiSSKӕLWUӝQKX\ӅQSKÿӇFKӃWҥRFDWRWWURQJSLQPһWWUӡLFKҩWPjXQKҥ\TXDQJ 7rQ WLӃQJ $QK Synthesis of platinum/re

+8<ӄ13+ÔĈӆ&+ӂ7Ҥ2&$7277521*

3,10Һ775Ӡ,&+Ҩ70¬81+Ҥ<48$1*

(Synthesis of platinum/reduced graphene oxide composite materials

by ex situ method for fabrication of cathodes

in dye-sensitiezed solar cells)

Chuyên QJjQK.Ӻ7+8Ұ7+Ï$+Ӑ&

0mVӕ

/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

73+Ӗ&+Ë0,1+WKiQJQăP

&{QJWUuQKÿѭӧc hoàn thành tҥi: 7UѭӡQJĈҥi Hӑc Bách Khoa - Ĉ+4*- HCM

Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: PGS.TS NguyӉn Hӳu HiӃu««««««««

Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm:

1 PGS.TS NguyӉn Trҫn Hà ± Chӫ tӏch

2 TS NguyӉn Tuҩn Anh ± Ӫy viên phҧn biӋn 1

3 PGS.TS NguyӉn Thái Hoàng ± Ӫy viên phҧn biӋn 2

4 PGS.TS Trҫn Ngӑc QuyӇn ± Ӫy viên

,7Ç1Ĉӄ7¬,

7rQWLӃQJ9LӋWTәQJKӧSYұWOLӋXFRPSRVLWHSODWLQJUDSKHQHR[LWGҥQJNKӱEҵQJSKѭѫQJ

SKiSSKӕLWUӝQKX\ӅQSKÿӇFKӃWҥRFDWRWWURQJSLQPһWWUӡLFKҩWPjXQKҥ\TXDQJ

7rQ WLӃQJ $QK Synthesis of platinum/reduced graphene oxide composite materials by

ex situ method for fabrication of cathodes in dye-sensitiezed solar cells

,,1+,ӊ09Ө9¬1Ӝ,'81*

7әQJTXDQ

3LQ QăQJ OѭӧQJ PһW WUӡL SLQ PһW WUӡL FKҩW PjX QKҥ\ TXDQJ YұW OLӋX graphite, graphite R[LW JUDSKHQH R[LW JUDSKHQH JUDSKHQH R[LW GҥQJ NKӱ YұW OLӋX FRPSRVLWH SODWLQJUDSKHQe R[LWGҥQJNKӱ

7KӵFQJKLӋP

- Tәng hӧp vұt liӋu JUDSKHQH R[LW JUDSKHQH R[LW GҥQJ NKӱ các vұt liӋu composite

SODWLQJUDSKHQHR[LWGҥQJNKӱFiFKӋNHRSODWLQJUDSKHQHR[LW GҥQJNKӱYjNHRJUDSKHQHR[LWGҥQJNKӱ

- ChӃ tҥo ÿLӋn cӵc catot và NKҧRViWÿһFWtQKÿLӋQKyDFӫDÿLӋQFӵF

LӠI CҦ0Ѫ1

Ĉҫu tiên, tác giҧ xin gӱi lӡi cҧPѫQVkXVҳc nhҩWÿӃn Ba, Mҽ, bҥn bè, YjQJѭӡLWKkQÿm

quan tâm, ÿӝng viên, YjJL~Sÿӥ mӑLÿLӅu kiӋn tӕt nhҩt cho tác giҧ trong suӕt thӡi gian

hӑc tұp và thӵc hiӋn luұQYăQQj\

Tác giҧ xin bày tӓ lòng biӃW ѫQ FKkQ WKjQK ÿӃn Thҫy TS Phҥm Trӑng Liêm Châu,

Thҫy PGS.TS NguyӉn Hӳu HiӃu, Thҫy PGS.TS NguyӉn Thái Hoàng, và Thҫy ThS

NguyӉn Cҧnh Minh Thҳng, nhӳQJQJѭӡi Thҫ\ÿmWұQWkPKѭӟng dүQJL~Sÿӥ trong suӕt

quá trình làm luұQYăQYjÿӏQKKѭӟng cho tác giҧ ÿӇ có kӃt quҧ tӕt nhҩt

Bên cҥQKÿy tác JLҧ[LQJӱL OӡLWULkQÿӃQTXê7Kҫ\&{TUѭӡQJĈҥL+ӑF Bách Khoa ±

ĈҥL+ӑF 4XӕF*LDTP +ӗ&Kt0LQKÿһFELӋWOjTXê7Kҫ\&{KKRD.ӻTKXұW+yD+ӑF

ÿmWұQWkPFKӍGҥ\YjWUX\ӅQÿҥWNLӃQNLӃQWKӭFWURQJVXӕWWKӡLJLDQKӑFWұSYӯDTXD7iF

JLҧFKkQWKjQKFҧPѫQWұSWKӇQJKLrQFӭXYLrQFiFDQKFKӏKӑFYLrQFDRKӑF YjFiFEҥQ

sinh viên FӫD Phòng Thí NJKLӋP 7UӑQJ ĈLӇm ĈҥL +ӑF 4XӕF *LD TP +ӗ &Kt 0LQh ±

Công NJKӋ +yD+ӑF Yj'ҫX.Kt (CEPP Lab), TrѭӡQJĈҥL+ӑF Bách Khoa ± ĈҥL+ӑF

TÓM TҲT LUҰ19Ă1

Trong luұQYăQQj\Yұt liӋu composite platin/graphene oxit dҥng khӱ (PtU*2 ÿѭӧc tәng hӧp tӯ bҵQJSKѭѫQJSKiSSKӕi trӝn huyӅn phù tӯ vұt liӋu graphene oxit dҥng khӱ (reduced graphene oxit ± rGO) và hҥt nano platin (Pt) 7URQJÿyU*2ÿѭӧc tәng hӧp tӯ tiӅn chҩt graphene oxit (graphene oxide ± GO) và nano Ptÿѭӧc tәng hӧp tӯ tiӅn chҩt axit chloroplatinic (H2PtCl6) vӟi các chҩt khӱ NKiFQKDXÿѭӧc khҧo sát: vitamin C, hydrazine hydrate, natri bohidrua, glucose, và natri citrate GO ÿѭӧc tәng hӧp tӯ graphite (Gi) bҵng SKѭѫQJSKiS+XPPHUVFҧi tiӃn YjU*2ÿѭӧc tәng hӧp tӯ GO bҵQJSKѭѫQJSKiSNKӱ hóa hӑc6DXÿy, hӛn huyӇn phù nano Pt ÿѭӧc phân tán cùng vӟi rGO vjÿѭӧc khӱ bҵng các chҩt khӱ vӟi các phҫQWUăPNKӕLOѭӧQJU*2ÿѭӧc khҧo sát: 20, 40, 60, 80, và 100 % Các vұt liӋX3WU*2YjU*2ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ chӃ tҥRÿLӋn cӵc catot trong pin mһt trӡi chҩt màu nhҥy quang (dye-sensitized solar cell ± DSSC) bҵQJSKѭѫQJSKiSLQOөa Bên cҥQKÿyÿLӋn cӵFFDWRWÿӕi chӭQJÿѭӧc chӃ tҥo tӯ vұt liӋu nano Pt ĈLӋn cӵc catot sau khi chӃ tҥRÿѭӧc khҧRViW ÿһFWtQKÿLӋn hóa bҵQJSKѭѫQJSKiS ÿRTXpW WKӃ vòng tuҫn hoàn (cyclic voltammetry ± CV)

&iFÿLӋn cӵc FDWRWÿmFKӃ tҥRYjÿLӋn cӵc anot tӯ keo TiO2 WKѭѫQJPҥi ÿѭӧc sӱ dөng

ÿӇ ráp pin DSSC HiӋu quҧ làm viӋc cӫa pin DSSC ÿѭӧc khҧo sát bҵQJSKѭѫQJSKiSÿRÿѭӡQJ ÿһF WUѭQJ PұW ÿӝ dòng ± thӃ (J-V) và phә tәng trӣ ÿLӋn hóa (electrochemical impedance spectroscopy ± EIS) ÿӇ chӑn vұt liӋu phù hӧp Vұt liӋu phù hӧSÿѭӧFGQJÿӇ chӃ tҥRÿLӋn cӵc catot vӟi sӕ lҫQTXpWÿLӋn cӵc khác nhau tӯ ÿӃn 10 lҫn ÿӇ kiӇPWUDÿLӅu kiӋn chӃ tҥRÿLӋn cӵc tӕt nhҩt trong pin DSSC

Ngoài ra, hình thái ± cҩu trúc ± ÿһc tính cӫa vұt liӋu Pt/rGO phù hӧp và các vұt liӋu tiӅn chҩW ÿѭӧc khҧo sát bҵng phә hӗng ngoҥi chuyӇn hóa Fourier (Fourier-transform infrared spectroscopy ± FTIR), phә Raman, giҧQ ÿӗ nhiӉu xҥ tia X (X-ray diffraction ± XRD), và kính hiӇQYLÿLӋn tӱ truyӅn qua (transmission electron microscopy ± TEM)

ABSTRACT

In this thesis, platinum/graphene oxide composite (Pt/rGO) materials were synthesized from reduced graphene oxide (rGO) and Pt nanoparticles (Pt) by ex-situ method Accordingly, rGO was synthesized from graphene oxide (GO), which was synthesized from graphite (Gi) powder by improved Hummers method Pt nanoparticles were synthesized using the chemical reduction method with five reducing agent: vitamin C, hydrazine hydrate, sodium borohydride, glucose, and sodium citrate After that, Pt nanoparticles were dispersed in rGO suspension using the chemical reduction method with five different weight percents of rGO: 20, 40, 60, 80, and 100 wt%

Pt/rGO composite materials were used for fabrication of cathodes in dye-sensitized solar cells (DSSCs) using the screen-printing method For comparison, control cathode was fabricated from Pt nanoparticles The electrochemical properties of fabricated cathodes were investigated using the cyclic voltammetry (CV) measurement

Commercial TiO2 paste was used for fabrication of anodes The fabricated cathodes and anodes were used for DSSCs asembely The performances of fabricated DSSCs were investigated using, current density-voltage characteristic curves (J-V), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) to select the appropriate composite material The appropriate composite material was used for investigation the optimized number of coating layers (from 1 to 10 layers) for fabrication of cathode in DSSCs

In addition, characterization of appropriate Pt/rGO and precursor materials were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, X-ray diffaction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM)

LӠ,&$0Ĉ2$1

Tác giҧ [LQ FDP ÿRDQ OXұQ YăQ Qj\ Oj F{QJ WUuQK QJKLrQ Fӭu thӵc sӵ cӫa cá nhân tác giҧ Yjÿѭӧc thӵc hiӋQGѭӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa Thҫy TS Phҥm Trӑng Liêm Châu và Thҫy PGS.TS NguyӉn Hӳu HiӃu, và Phòng Thí NghiӋm TrӑQJ ĈLӇm Công nghӋ Hóa Hӑc và Dҫu Khí &(33 /DE  7UѭӡQJ Ĉҥi Hӑc Bách Khoa ± Ĉҥi Hӑc Quӕc Gia TP HCM, cùng vӟi sӵ hӛ trӧ cӫa Phòng Thí NghiӋm TrӑQJĈLӇm Hóa Lý Ӭng Dөng (APC Lab), 7Uѭӡng Ĉҥi Hӑc Khoa Hӑc Tӵ Nhiên ± Ĉҥi Hӑc Quӕc Gia TP Hӗ Chí Minh

Các sӕ liӋu, kӃt quҧ nghiên cӭu, và kӃt luұn trong luұQ YăQ Qj\ Oj KRjQ WRjQ trung thӵFFKѭDWӯQJÿѭӧc công bӕ trong bҩt cӭ mӝt công trình nào NKiFWUѭӟFÿk\

Tác giҧ xin chӏu trách nhiӋm vӅ nghiên cӭu cӫa mình

Tác giҧ

NguyӉQĈăQJ.KRD

MӨC LӨC

LӠI CҦ0Ѫ1 iv

TÓM TҲT LUҰ19Ă1 v

ABSTRACT vi

LӠ,&$0Ĉ2$1 vii

MӨC LӨC viii

DANH MӨC HÌNH xi

DANH MӨC BҦNG xiii

DANH MӨC CÁC TӮ VIӂT TҲT xiv

LӠI MӢ ĈҪU xv

&+ѬѪ1*7ӘNG QUAN 1

1.1 Pin mһt trӡi 1

1.1.1 Giͣi thi͏u 1

1.1.2 Các th͇ h͏ pin m̿t trͥi 2

1.1.2.1 Pin m̿t trͥi th͇ h͏ thͱ nh̭t 2

1.1.2.2 Pin m̿t trͥi th͇ h͏ thͱ hai 3

1.1.2.3 Pin m̿t trͥi th͇ h͏ thͱ ba 3

1.1.2.4 Pin m̿t trͥi th͇ h͏ thͱ W˱ 4

1.2 Pin mһt trӡi chҩt màu nhҥy quang 4

1.2.1 Giͣi thi͏u 4

1.2.2 C̭u t̩o 5

1.2.3 Nguyên lê ho̩Wÿ͡ng 6

1.3 Graphite 7

1.4 Graphite oxit 8

1.5 Graphene oxit 9

1.6 Graphene 10

1.6.1 C̭u t̩o và tính ch̭t 10

1.6.2 Ͱng dͭng 11

3K˱˯QJSKiSW͝ng hͫp 14

1.6.3.1 3K˱˯QJSKiSHSLWD[\ 14

1.6.3.2 3K˱˯QJSKiSO̷QJÿ͕QJK˯LKyDK͕c 14

1.6.3.3 3K˱˯QJSKiS[HQFjL 15

1.6.3.4 3K˱˯QJSKiSEyFWiFKF˯K͕c 15

1.6.3.5 3K˱˯QJSKiSÿL͏n hóa 16

1.6.3.6 3K˱˯QJSKiSR[\KyD± kh͵ 17

1.7 Vұt liӋu composite platin/graphene oxit dҥng khӱ 18

1.7.1 Tính ch̭t 18

3K˱˯QJSKáp t͝ng hͫp 18

1.7.3 Ͱng dͭng 20

1.8 Tính cҩp thiӃt, mөc tiêu, nӝLGXQJYjSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu 20

1.8.1 Tính c̭p thi͇t 20

1.8.2 Mͭc tiêu nghiên cͱu 20

1.8.3 N͡i dung nghiên cͱu 20

1.8.4 3K˱˯QJSKiSQJKLrQFͱu 21

1.8.4.1 3K˱˯QJSKiSW͝ng hͫp v̵t li͏u 21

1.8.4.2 3K˱˯QJSKiSFK͇ t̩RÿL͏n c͹c catot và pin DSSC 21

1.8.4.3 3K˱˯QJ pháp kh̫RViWÿ̿c tính cͯa catot 22

1.8.4.4 PK˱˯QJSKiSÿiQKJLiKL͏u qu̫ làm vi͏c cͯa pin DSSC 23

1.8.4.1 &iFSK˱˯QJSKiSNK̫o sát c̭u trúc ± hình thái ± ÿ̿c tính cͯa v̵t li͏u 27

&+ѬѪ1*7+ӴC NGHIӊM 32

2.1 Hóa chҩt, dөng cө, thiӃt bӏYjÿӏDÿLӇm thӵc hiӋn 32

2.1.1 Hóa ch̭t 32

2.1.2 Dͭng cͭ và thi͇t b͓ 33

Ĉ͓DÿL͋m th͹c hi͏n 35

2.2 Thí nghiӋm 35

2.2.1 T͝ng hͫp v̵t li͏u 35

2.2.1.1 T͝ng hͫp GO 35

2.2.1.2 T͝ng hͫp rGO 36

2.2.1.3 7͝QJKͫSY̵WOL͏XQDQR3W 37

2.2.1.4 T͝ng hͫp v̵t li͏u composite Pt/rGO 37

2.2.2 Ch͇ t̩o và kh̫o sát ho̩WWtQKÿL͏n c͹c catot 38

2.2.2.1 &K͇W̩RK͏NHRLQOͭD3WU*2 38

2.2.2.2 &K͇W̩RÿL͏QF͹FFDWRW 39

2.2.2.3 Kh̫o sát ho̩WWtQKÿL͏QKyDÿL͏n c͹c catot 40

2.2.2.4 &K͇W̩RÿL͏QF͹FDQRW 41

2.2.3 Ráp pin và th͵ nghi͏m hi͏u qu̫ làm vi͏c cͯa pin 42

2.2.3.1 Ráp pin 42

2.2.3.2 7K͵QJKL͏PKL͏XTX̫OjPYL͏FFͯDSLQ 43

2.2.4 Kh̫o sát hình thái ± ÿ̿c tính ± c̭u trúc v̵t li͏u 45

&+ѬѪ1*.ӂT QUҦ VÀ BÀN LUҰN 47

3.1 Vұt liӋu tәng hӧSYjÿһFWtQKÿLӋn cӵc catot 47

3.2 HiӋu quҧ làm viӋc cӫa pin 49

Ĉ˱ͥQJÿ̿FWU˱QJ V 49

3.2.2 Ph͝ EIS 54

3.3 Hình thái ± ÿһFWtQK± FҩXWU~FYұWOLӋX 57

3.3.1 Ph͝ FT-IR 57

3.3.2 Ph͝ Raman 58

3.3.3 Gi̫Qÿ͛ XRD 59

3.3.4 ̪nh TEM 61

&+ѬѪ1*.ӂT LUҰN 62 TÀI LIӊU THAM KHҦO

PHӨ LӨC

CÔNG TRÌNH CÔNG BӔ

DANH MӨC HÌNH

Hình 1.1: HiӋu ӭQJTXDQJÿLӋn 1

Hình 1.2: Pin mһt trӡi thӃ hӋ thӭ nhҩt 2

Hình 1.3: Pin mһt trӡi thӃ hӋ thӭ hai 3

Hình 1.4: Pin mһt trӡi thӃ hӋ thӭ ba 4

Hình 1.5: Cҩu tҥo cӫa pin DSSC 5

+uQK6ѫÿӗ nguyên lí hoҥWÿӝng cӫa DSSC 6

Hình 1.7: Cҩu trúc cӫa Gi 8

Hình 1.8: Cҩu trúc cӫa GiO 8

Hình 1.9: Cҩu trúc cӫa GO 9

Hình 1.10: Cҩu trúc cӫa Gr 11

+uQK&KLSÿLӋn tӱ làm bҵng Gr 12

Hình 1.12: Tәng hӧp Gr bҵQJSKѭѫQJSKiS&9' 15

Hình 1.13: Tәng hӧp Gr bҵQJSKѭѫQJSKiSEyFWiFKFѫKӑc 16

Hình 1.14: Tәng hӧp Gr bҵQJSKѭѫQJSKiSÿLӋn hóa 17

Hình 1.15: Tәng hӧp Gr bҵQJSKѭѫQJSKiSR[\KyD± khӱ 18

Hình 1.163KѭѫQJSKiSWәng hӧp vұt liӋu composite Pt/rGO 19

+uQK3KѭѫQJSKiSLQOөa 21

Hình 1.18: GiҧQÿӗ ÿR&9FKHFKRKӃt chӳ trên hình 22

+uQKĈѭӡQJÿһFWUѭQJGzQJ± thӃ cӫa pin DSSC 23

+uQK3KpSÿRSKә tәng trӣ cӫDSLQ'66&YjVѫÿӗ mҥFKÿLӋQWѭѫQJӭng 24

Hình 1.21: Cҩu tҥo cӫa thiӃt bӏ chөp ҧnh SEM 26

Hình 1.22: Cҩu tҥo cӫa thiӃt bӏ quang phә FTIR 27

Hình 1.23: Các quá trình chuyӇn dӏFKÿLӋn tӱ OLrQTXDQÿӃn hiӋu ӭng Raman 29

Hình 1.24: HiӋQWѭӧng tia X nhiӉu xҥ trên các mһt tinh thӇ chҩt rҳn 30

Hình 1.26: Cҩu tҥo kính hiӇQYLÿLӋn tӱ truyӅn qua 31

Hình 2.1: Quy trình tәng hӧS*2WKHRSKѭѫQJSKiS+XPPHUVFҧi tiӃn 35

Hình 2.2: Quy trình tәng hӧp rGO 36

Hình 2.3: Quy trình tәng hӧp vұt liӋu nano Pt 37

Hình 2.4: Quy trình tәng hӧp Pt/rGO bҵQJSKѭѫQJSKiSSKӕi trӝn huyӅn phù 38

Hình 2.5: Quy trình chӃ tҥo hӋ keo in lөa Pt/rGO 39

Hình 2.6: Quy trình chӃ tҥRÿLӋn cӵc catot 40

Hình 2.7: HӋ thӕQJÿR&9WURQJGXQJGӏFKÿLӋn ly C10H10Fe 41

Hình 2.8: Quy trình chӃ tҥRÿLӋn cӵc anot 41

Hình 2.9: Quy trình chӃ tҥo DSSC 42

Hình 2.10: 0i\ ÿR 9 HLWKOH\  Gѭӟi hӋ mô phӓng ánh sáng mһt trӡi photo simulator 43

Hình 2.11: ThiӃt bӏ ÿR(,6*DPU\5HIHUHQFH 45

Hình 3.1: Sҧn phҭm sau quá trình phҧn ӭng cӫa H2PtCl6 và GO vӟi các chҩt khӱ a) vitamin C, b) natri citrate, c) hydrazine hydrate, d) natri bohidrua, và e) glucose 47

Hình 3.2: Ĉӗ thӏ CV cӫDFiFÿLӋn cӵc FDWRWÿmFKӃ tҥo 48

+uQKĈѭӡQJÿһFWUѭQJ V cӫDFiFFiFSLQ'66&ÿmFKӃ tҥo 49

+uQKĈѭӡQJÿһFWUѭQJ V cӫDFiFFiFSLQ'66&ÿmFKӃ tҥo 52

Hình 3.5: Ҧnh SEM chөp cҳt lӟp cӫa các ÿLӋn cӵc PG2 vӟi a) 1 lҫn quét, b) 2 lҫn quét, và c) 3 lҫn quét 53

Hình 3.4: BiӇu diӉn mҥFKWѭѫQJÿѭѫQJ>5S+(CCE/RCE)+G+(Cd/Rd)] 54

Hình 3.5: DSSC ÿmFKӃ tҥo ӣ hai ÿӝ phân giҧi khác nhau 54

Hình 3.6: Phә FT-IR cӫa Gi, GO, rGO, và PG2 57

Hình 3.7: Phә Raman cӫa Gi, GO, rGO và PG2 58

Hình 3.8: GiҧQÿӗ XRD cӫa Gi, GO, rGO và PG2 60

Hình 3.9: Ҧnh TEM cӫa vұt liӋu PG2 61

DANH MӨC BҦNG

Bҧng 2.1: Các hóa chҩt sӱ dөQJWURQJÿӅ tài 32

Bҧng 2.2: Các thiӃt bӏ sӱ dөng trong luұQYăQ 33

Bҧng 2.3: TӍ lӋ khӕLOѭӧng các mүu vұt liӋu Pt/rGO 38

Bҧng 2.4: Khҧo sát sӕ lҫQTXpWÿLӋn cӵc 44

Bҧng 3.1: Các giá trӏ Ip và Ep cӫDFiFÿLӋn cӵc catot ÿmFKӃ tҥo 48

Bҧng 3.2: Các thông sӕ ÿһFWUѭQJFӫa FiFFiFSLQ'66&ÿmFKӃ tҥo 50

Bҧng 3.2: Các thông sӕ ÿһFWUѭQJFӫa các các pin DSSC PG2 vӟi sӕ lҫn quét khác nhau52 Bҧng 3.3: Các thông sӕ ÿLӋn trӣ cӫa các DSSC 56

Bҧng 3.4: Các tӍ lӋ ID/IG cӫa Gi, GO, rGO, và PG2 59

DANH MӨC CÁC TӮ VIӂT TҲT

s-Si Single -crystalline silicon solar cell PLQPһWWUӡLVilic ÿѫQWLQKWKӇ p-Si Poly -crystalline silicon solar cell PLQPһWWUӡLsilic ÿD WLQKWKӇ a-Si Amorphous silicon solar cell PLQPһWWUӡLsilic vô ÿӏQKKuQK CdTe Cadmium Telluride Solar Cells Pin cadimi telluride

CIS Cooper-indium-selenide solar cell 3LQÿӗQJ-indium-selen

CIGS Cooper-indium-gallium-diselenide

solar cell 3LQÿӗQJ-indium-gallium-diselenit CZTS Copper zinc tin sulfide solar cell PLQÿӗQJ± NӁP± WKLӃFVXOILGH SQD Semiconductor quantum dots PLQEiQGүQFKҩPOѭӧQJWӱ

DSSC Dye-sensitized solar cell 3LQPһWWUӡLFKҩWPjXQKҥ\TXDQJ FTO Fluorine-doped tin oxide 7Kӫ\WLQh R[LWGүQÿLӋQÿӝQIOR ITO Indium-doped tin oxide 7Kӫ\WLQKR[LWGүQÿLӋQLQGLXP TCO Transparent conducting oxide 7Kӫ\WLQKR[LWGүQÿLӋQ HOMO Highest occupied molecular orbital VkQÿҥRFKӭDÿLӋQWӱFDRQKҩW LUMO Lowest uoccupied molecular orbital VkQÿҥRWUӕQJ WKҩS QKҩW CVD Chemical vapor deposition LҳQJÿӑQJKѫLKyDKӑF

FTIR Fourier-transform infrared

spectroscopy

Phә hӗng ngoҥi chuyӇn hóa

Fourier TEM Transmission electron microscopy Kính hiӇQYLÿLӋn tӱ truyӅn qua

rGO Reduced graphene oxide Graphene oxit GҥQJNKӱ HSE Hight Stability Electrolyte 'XQJGӏFKÿLӋQO\+6(

LӠI MӢ ĈҪU

7URQJQKӳQJQăPJҫQÿk\QKXFҫXVӱGөQJQăQJOѭӧQJFӫDPӛLTXӕFJLDÿDQJWăQJFDR 1KӳQJQJXӗQQăQJOѭӧQJ KyD WKҥFK KLӋQQD\QKѭWKDQÿi GҫXPӓÿDQJJһS SKҧLQKӳQJYҩQÿӅNKyNKăQGRFҥQNLӋWQJXӗQWjLQJX\rQ và {QKLӉPP{LWUѭӡQJ Nhӳng vҩn

ÿӅ cҩp thiӃt WUrQÿmWK~Fÿҭy các nhà khoa hӑc nghiên cӭu phát triӇn nhӳng công nghӋ NKDLWKiFQăQJOѭӧng không gây ô nhiӉm và có thӇ tái tҥRÿѭӧc tӯ các nguӗQQKѭPһt trӡLJLyÿӏa nhiӋt, thӫy triӅu, v.v Nhӳng nguӗQQăQJOѭӧng tái tҥo này FyѭXÿLӇm chung

là sҥch, thân thiӋn vӟL P{LWUѭӡng và có trӳ Oѭӧng gҫQ QKѭY{Wұn Ĉӕi vӟLQăQJOѭӧng mһt trӡi, là nguӗQQăQJOѭӧQJÿmÿѭӧFFRQQJѭӡi khai thác tӯ thӡi cә ÿҥLÿӇ phөc vө các hoҥWÿӝng sinh hoҥt và sҧn xuҩt hҵQJQJj\QKѭVҩy nông sҧQSKѫLNK{ÿӗ dùng sinh hoҥt, v.v 1ăQJOѭӧng mһt trӡi luôn có sҹn, dӉ dàng khai thác, sӱ dөng và là nguӗQQăQJOѭӧng tái tҥRÿDQJÿѭӧc quan tâm nhiӅu nhҩt hiӋn nay ThiӃt bӏ ÿӇ chuyӇQKyDQăQJOѭӧng ánh sáng mһt trӡLWKjQKÿLӋQQăQJÿѭӧc gӑi là pin mһt trӡi Yêu cҫu cӫa nhӳng thiӃt bӏ này là hiӋu suҩt chuyӇQ ÿәL QăQJ Oѭӧng cao, hoҥt ÿӝng trong nhiӅX ÿLӅu kiӋn, dӉ lҳS ÿһt, sӱa chӳa và chi phí sҧn xuҩt thҩp Nhӳng yêu cҫXQj\FNJQJFKtQKOjQKӳng thách thӭFÿһt ra cho các nhà khoa hӑc trên thӃ giӟL 7URQJ KѫQ  QăP TXD SLQ Pһt trӡi không ngӯng ÿѭӧc cҧi tiӃQYjÿDQJPDQJOҥi nhiӅu kӃt quҧ khҧ TXDQÿLӇQKuQKWURQJÿyOjSLQPһWWUӡLFKҩWPjXQKҥ\TXDQJdye sensitized solar cell ± DSSC)+LӋQQD\SLQ'66&ÿDQJÿѭӧFQKLӅX TXӕF JLD WUrQ WKӃ JLӟL QJKLrQ FӭX SKiW WULӇQ Yu JLi WKjQK VҧQ [XҩW Uҿ FNJQJ QKѭQJX\rQYұWOLӋXVӱGөQJÿDGҥQJ

Ngày nay, cùng vӟi sӵ phát triӇn mҥnh cӫa vұt liӋXQDQRPjÿLӇn hình là các vұt liӋu cӫDFDFERQQKѭӕQJWKDQQDQRFDFERQYXOFDQKD\JUDSKHQHÿmPӣ ra nhӳQJKѭӟng phát triӇn mӟi cho pin '66&7URQJÿyEDRJӗm viӋc cҧi tiӃQÿLӋn cӵFFDWRWÿLӋn cӵc anot,

và dung dӏFKÿLӋn ly trong DSSC là nhӳQJKѭӟng nghiên cӭu chính mà các nhà khoa hӑc quan tâm ngày nay nhҵm mөFÿtFKJLҧPJLiWKjQKFNJQJQKѭQkQJFDRKLӋu suҩt cho pin mһt trӡi chҩt màu nhҥy quang Vì vұ\ÿӅ WjLÿѭӧc chӑQÿӇ nghiên cӭu trong ÿӅ tài này là:

³Tәng hӧp vұt liӋu composite platin/graphene oxit dҥng khӱ bҵQJ SKѭѫQJ SKiS phӕi trӝn huyӅn phù ӭng dөng chӃ tҥRÿLӋn cӵc catot trong pin mһt trӡi chҩt màu nhҥy quang´

&+ѬѪ1*TӘNG QUAN 1.1 Pin mһt trӡi

1.1.1 *LͣLWKL͏X

3LQPһWWUӡLKD\FzQJӑLOjSLQTXDQJÿLӋQOjWKLӃWEӏ VҧQ[XҩWÿLӋQQăQJWӯFiFFKҩWEiQGүQGѭӟLWiFÿӝQJFӫDiQKViQJPһWWUӡL1JX\rQOêKRҥWÿӝQJFӫDSLQPһWWUӡLOjGӵD YjR KLӋX ӭQJ TXDQJ ÿLӋQ +LӋX ӭQJ TXDQJ ÿLӋQ là quá trình các ÿLӋQ Wӱ KҩSthu QăQJOѭӧQJ WӯSKRWRQiQKViQJYjFKX\ӇQVDQJWUҥQJWKiLNtFKWKtFKWiFKUDNKӓLYұWFKҩWKD\QJX\rQWӱ, ÿѭӧFWUuQKEj\ӣKuQK1.1 [1]+LӋXӭQJTXDQJÿLӋQÿѭӧFSKiWKLӋQ OҫQ ÿҫX WLrQ YjR QăP  EӣL QKj YұW Oê QJѭӡL 3KiS $OH[DQGUH-Edmond Becquerel ĈӃQQăP, 5XVVHO2KOÿmSKiWPLQKUDWӃEjRTXDQJÿLӋQSKRWRYROWDLFcell) ÿҫX WLrQ OjP EҵQJ silicon (Si) 1ăP  Charle Fritts FKӃ WҥR WKjQK F{QJ SLQPһWWUӡLVRODUFHOO ÿҫXWLrQYӟLKLӋXVXҩW1 % [2]

Hình 1.1: HiӋu ӭQJTXDQJÿLӋn [2]

<ӃXWӕTXDQWUӑQJÿӇÿiQKJLiPӝWWҩPSLQPһWWUӡLÿyOjKLӋXVXҩWFKX\ӇQhóa QăQJOѭӧQJ1JRjLUDQKӳQJ\ӃXWӕNKiFFҫQÿѭӧFTXDQWkPÿyOjNKҧQăQJOjPYLӋFWURQJQKӳQJP{LWUѭӡQJNKiFQKDXJLiWKjQKÿӝEӅQYұWOLӋXWKkQWKLӋQYӟLFRQQJѭӡLYjP{LWUѭӡQJ7URQJQKLӅu QăPTXDSLQPһt trӡLÿm trҧi qua nhiӅu JLDLÿRҥQ FҧL WLӃQYj ÿDQJQJjy cjng trӣ QrQWK{QJGөQJKѫQÿiSӭQJÿѭӧFQKXFҫXWURQJVҧQ[XҩWYjÿӡLVӕQJ3LQPһWWUӡLÿmWUҧLTXDEӕQWKӃKӋSLQ

Photon

WӵGR

1.1.2 &iFWK͇K͏SLQP̿WWUͥL

1.1.2.1 3LQP̿WWUͥi th͇ h͏ thͱ nh̭t

3LQPһWWUӡLWKӃKӋWKӭ QKҩW hay pin silic (Si) KLӋQOj SLQPһWWUӡLFyKLӋXVXҩW cao QKҩWYjFKLӃPNKRҧQJ WURQJVӕWҩWFҧFiF WҩPSLQPһW WUӡLÿѭӧFEiQWUrQWRjQWKӃJLӟLPLQPһWWUӡLSi ÿҫXWLrQÿѭӧFSKiWPuQKYjRQăPYӟLKLӋXVXҩW % &ҩXWҥRFKtQKFӫDSLQPһWWUӡLWKӃKӋWKӭQKҩWEDRJӗP KDLOӟSOӟSEiQGүQORҥLSSRVLWLYH) và ORҥLn (negative)%iQGүQORҥLS WKѭӡQJÿѭӧFWҥRUDEҵQJFiFKSKDWҥSSi YӟLERURQÿӇWҥRWKrPFiFOӛ WUӕQJ WUrQPҥQJSi %iQGүQORҥLQ WKѭӡQJÿѭӧFWҥRUDEҵQJFiFKpha WҥS Si YӟL SKӕW-SKRÿӇFyWKrPÿLӋQWӱ WӵGRtrong PҥQJ WLQKWKӇ6L[2] CҩXWҥR FӫDSLQWKӃKӋWKӭQKҩWÿѭӧFWKӇKLӋQӣ KuQK.KLOӟSbán GүQSi QKұQQăQJOѭӧQJWӯiQKViQJPһWWUӡLFiFÿLӋQWӱWӵGRӣOӟSEiQGүQQVӁGLFKX\ӇQVDQJÿӇOҩS ÿҫ\FiFOӛWUӕQJ ӣ OӟSEiQGүQS6DXÿyFiFÿLӋQWӱWӯOӟSEiQGүQ n và OӟSEiQGүQQ VӁFQJWҥRUDÿLӋQWUѭӡQJ, cho phép ÿLӋQ GLFKX\ӇQWӯÿLӋQFӵFp ÿӃQÿLӋQFӵFQWҥRWKjQKGzQJÿLӋQ [3]

Hình 1.2: Pin mһt trӡi thӃ hӋ thӭ nhҩt [3]

ѬXÿLӇPFӫDSLQWKӃKӋWKӭQKҩWOj WXәLWKӑFӫDSLQFyWKӇNpRGjLÿӃQQăPKLӋXVXҩWSLQcao KѫQ, GӉOҳSÿһWYұWOLӋXFKӃWҥRSKә ELӃQ 7X\QKLrQSLQFyQKѭӧFÿLӇPOjFKLSKtVҧQ[XҩWpin cao, KLӋXVXҩWFKX\ӇQKyD QăQJOѭӧQJ JLҧPNKLQKLӋWÿӝWăQJGӉYӥ [3]

Bán dүn loҥi n

Bán dүn loҥi p

1.1.2.2 3LQP̿WWUͥi th͇ h͏ thͱ hai

Pin PһWWUӡL WKӃKӋWKӭKDLWKѭӡQJÿѭӧFJӑLOjSLQ PһWWUӡLOӟSPӓQJ3LQPһWWUӡLtKӃKӋWKӭKDLFyÿӝGj\JLҧPÿLÿiQJNӇNKLVR YӟLWKӃKӋWKӭQKҩWQKӡ OӟSEiQGүQFyÿӝGj\Fӥ PLFURPpWQKѭWKӇKLӋQӣKuQK[2] Pin OӟSPӓQJ ÿѭӧFFҩXWҥRWӯFiFYұWOLӋX NKiF QKDX QKѭ 6L Y{ ÿӏQK KuQK FDGPLXP LQGLXP VHOHQLGH &,6  FDGPLXPtelluride (CdTe), v.v

Pin OӟSPӓQJ FyѭXÿLӇPOjJLҧPFKLSKtWURQJTXiWUuQKVҧQ[XҩWGRWLӃWNLӋPYұWOLӋXVҧQ [XҩW ӣQKLӋW ÿӝWKҩS Yj Fy NKҧ QăQJWӵÿӝQJ KyD [4] Pin OӟS PӓQJ FKLӃP

12 WәQJWKӏWUѭӡQJSLQPһWWUӡLYjRQăP Tuy nhiên, pin cyQKѭӧFÿLӇPOjKLӋXVXҩW WKҩS KѫQ pin WKӃ KӋ WKӭ QKҩW  ± 15   Vӱ GөQJ QKLӅX FKҩW ÿӝF KҥL YӟL môi WUѭӡQJYjVӭFNKӓHFRQQJѭӡLQKѭ&G6H, v.v WKLӃXÿӝәQÿӏQK[4]

Hình 1.3: Pin mһt trӡi thӃ hӋ thӭ hai [4]

1.1.2.3 3LQP̿WWUͥi th͇ h͏ thͱ ba

ThӃ hӋ pin mһt trӡi thӭ ED ÿLӇn hunh lj pin mһt trӡi chҩt mju nhҥy quang sensitized solar cell ± '66&  ÿѭӧF PRQJ ÿӧi cy thӇ khҳc phөF ÿѭӧc nhӳQJ QKѭӧc ÿLӇm cӫa hai thӃ hӋ WUѭӟF3LQPһWWUӡLWKӃKӋWKӭEDFyQKLӅXORҥL YӟL FҩXWҥRYjÿһFÿLӇPNKiFQKDX1Kӳng pin mһt trӡi thuӝc thӃ hӋ WKӭEDFy thӇ kӇ ÿӃn lj: pin tinh thӇ nano, pin mһt trӡLSRO\PHSLQSHURYVNLWHSLQPһWWUӡLFKҩPOѭӧQJWӱSLQ'66&YY3LQPһWWUӡLWKӃKӋWKӭEDFyFiFѭX và QKѭӧF ÿLӇPNKiFQKDXW\WKXӝFYjRWӯQJORҥLpin PLQPһWWUӡLWKӃKӋWKӭEDÿѭӧFWKӇKLӋQӣhình 1.4 [2]

(dye-Hình 1.4: Pin mһt trӡi thӃ hӋ thӭ ba [2]

1.1.2.4 3LQP̿WWUͥi th͇ h͏ thͱ W˱

3LQPһWWUӡLWKӃKӋWKӭWѭOjWKӃKӋSLQFyFҩXWU~FNӃWKӧSJLӳDWtQKGҿRFӫDYұWOLӋXSRO\PHYjWtQKәQÿӏQKFӫDYұWOLӋXY{Fѫ3LQPһWWUӡLWKӃKӋWKӭWѭÿѭӧFNǤYӑQJFyWKӇQkQJFDRKLӋXVXҩWFKX\ӇQKyDYjNKҧQăQJKҩSWKXiQKViQJFӫDSLQ3LQPһWWUӡLWKӃKӋWKӭWѭKLӋQYүQÿDQJÿѭӧFQJKLrQFӭXWURQJFiFSKzQJWKtQJKLӋPYjFKѭDÿѭӧFÿѭDUDWKӏWUѭӡQJ[5]

7URQJFiFORҥLSLQPһWWUӡLÿDQJÿѭӧFSKiWWULӇQSLQWKӃKӋWKӭEDOjWKӃ KӋSLQFyWLӅPQăQJSKiWWULӇQKLӋQQD\Pin '66&OjPӝWWURQJVӕORҥLSLQWKӃKӋWKӭED ÿmQKұQÿѭӧFQKLӅXVӵTXDQWkPFӫDWKӃ JLӟL

1.2 Pin mһt trӡi chҩt màu nhҥy quang

1.2.1 *LͣLWKL͏X

KLӋX VXҩW FKX\ӇQ KyD QăQJ OѭӧQJ iQK ViQJ PһW WUӡL GѭӟL iQK ViQJ QKkQ WҥR WURQJSKzQJWKtQJKLӋPWѭѫQJÿѭѫQJYӟLKLӋXVXҩWFӫDSLQPһWWUӡi Si ÿDWLQKWKӇQKѭQJJLithànK Uҿ Yj FKӍ EҵQJ  JLi WKjQK SLQ PһW WUӡi Si ÿD WLQK WKӇ ÿѭӧF QJKLrQ FӭX FQJWKӡLÿLӇP [6] 9ӟLQKӳQJNӃWTXҧÿѭӧFF{QJEӕJҫQÿk\ pin '66&PDQJQKӳQJѭXÿLӇPYѭӧWWUӝLQKѭqX\WUuQKFKӃWҥRÿѫQJLҧQtWWӕQQăQJOѭӧQJPӓQJGҿRYjQKҽYұW OLӋX FKӃ WҥR SLQ SKә ELӃQ Pin DSSC íW QKҥ\ YӟL QKLӋW ÿӝ QrQ Fy NKҧ QăQJ KRҥWÿӝQJәQÿӏQKNKLQKLӋWÿӝP{LWUѭӡQJWKD\ÿәLFyWKӇKRҥWÿӝQJWURQJP{LWUѭӡQJiQKViQJ\ӃX3LQ'66&FyNKҧQăQJFKX\ӇQKyDánh sáng trong vùng EѭӟFVyQJWUҧLGjLWӯYQJiQKVáQJNKҧNLӃQÿӃQYQJFұQ KӗQJQJRҥL Ngoài ra, pin DSSC kK{QJÿӝF

KҥLYjWKkQWKLӋQYӟLP{LWUѭӡQJ [2]

%rQFҥQK QKӳQJѭXÿLӇPWUrQSLQ'66&YүQFyQKӳQJQKѭӧFÿLӇPQKѭKLӋXVXҩWFKX\ӇQKyDFKѭDFDRVRYӟLSLQWKӃKӋWKӭQKҩWYjWKӃKӋWKӭKDLSLQKRҥWÿӝQJNK{QJ

әQÿӏQKGRFKҩWÿLӋQO\GӉEӏUzUӍKRһFED\KѫL [2]

1.2.2 &̭XW̩R

&ҩXWҥRFѫEҧQFӫDPӝWpin '66&ÿѭӧFWKӇKLӋQ ӣhình 1.5, JӗPEӕQ WKjQKSKҫQFKtQK ÿLӋQ FӵF kP DQRW  ÿLӋQ FӵF GѭѫQJ FDWRW  FKҩW ÿLӋQ O\, và FKҩW màu QKҥ\quang (dye)

Hình 1.5: Cҩu tҥo cӫa pin DSSC [7]

ĈL͏n c͹c anot: KD\FzQJӑLOjÿLӋQFӵFTXDQJÿyQJYDL WUzOjFKҩWKӛWUӧFKRFKҩW

PjX QKҥ\ TXDQJ Yj QKұQ ÿLӋQ Wӱ ÿѭӧF NtFK WKtFK WURQJ FKҩW PjX QKҥ\ TXDQJ ÿӇFKX\ӇQUDPҥFKQJRjL9ұWOLӋXÿӇFKӃWҥRDQRWFҫQSKҧLFyNKҧQăQJ[~FWiFTXDQJÿӝWUX\ӅQTXDWӕWYjFyGLӋQWtFKEӅPһWULrQJOӟQÿӇKҩSSKөFKҩWPjXQKҥ\TXDQJ$QRWWKѭӡQJÿѭӧFFKӃWҥREҵQJYұWOLӋX=Q2KRһF7L22 phӫ lên mӝt tҩm FTO Nhӳng KҥW nano =Q2KRһF7L22 ÿѭӧc phӫ lên FTO cy ktFKWKѭӟc khoҧng 20 nm vj bӅ dj\ÿѭӧc phӫ khoҧng 10 ȝm Các oxit cӫa QKӳQJ NLPORҥLQKѭZr, Al, Ti, Rh vj Nb, v.v FNJQJÿѭӧFQJKLrQFӭXcNJng cho WKҩ\ khҧ QăQJGӏFKFKX\ӇQÿLӋn ttch vj ljPWăQJKLӋu suҩt cӫa pin [7]

ĈL͏n c͹c catot: hD\FzQJӑLOjÿLӋQFӵFÿӕL, ÿҧPQKLӋPKDLFKӭFQăQJFKtQK trong

pin DSSCWKXQKұQÿLӋQWӱYj[~FWiFFKRSKҧQӭQJNKӱFKҩWWUXQJJLDQ,3- thành I- ÿӇSKөFKӗLWUҥQJWKiLFKRFKҩWPjXQKҥ\TXDQJWLӃSWөFÿҧPQKLӋPFKӭFQăQJWKXQKұQánh sáng [8] 9ұWOLӋXÿӇ FKӃWҥR FDWRWFҫQSKҧLFyNKҧQăQJ[~FWiFFKRFiFTXiWUuQK

Pt

ChҩWÿLӋn

ly

Chҩt màu nhҥy quang

WUDR ÿәL LRQ ÿӝ GүQ ÿLӋQ FDR Yj EӅQ WURQJ FiF P{L WUѭӡQJ GXQJ GӏFK ÿLӋQ O\ &DWRWthѭӡQJÿѭӧFFKӃWҥREҵQJYұWOLӋXplatin (Pt) phӫ lên mӝWWҩPNtQKGүQÿLӋQfluorine doped tin oxide ± FTO) MӝWVӕYұt liӋu khic cy thӇ ÿѭӧFVӱGөQJÿLӋn cӵc catot trong SLQ'66&QKѭ cacbon vulcan hoһc coban sulfide [9].

Ch̭W ÿL͏n ly (electrolytes): FKҩW ÿLӋQ O\ Vӱ GөQJ WURQJ pin DSSC có vai trò làm

WUXQJJLDQYұQ FKX\ӇQ ÿLӋQWӱ JLӳD FKҩW PjXQKҥ\TXDQJ và catot &yED GҥQJ FKҩWÿLӋQO\ÿDQJÿѭӧFVӱGөQJFKRSLQ'66&OjGXQJGӏFKÿLӋQO\FKҩWÿLӋQO\UҳQYjFKҩWÿLӋQ O\ JLҧ UҳQ HiӋu suҩt FӫD SLQ FNJQJ phө thuӝc vjR ORҥL FKҩt ÿLӋn ly sӱ dөng vj WURQJÿy cһp (I-/I3- ÿm ÿѭӧc chӭng minh lj cһp oxi hya ± khӱ ÿHPOҥi hiӋu suҩt chuyӇn hya cao vj cy ttnh әQÿӏQKKѫQVRYӟi QKLӅX cһp oxi hya ± khӱ khic [6,10]

Ch̭t mju nh̩y quang (dye-sensitizers): lj thjnh phҫn chtnh trong pin DSSC cy

nhiӋm Yөhҩp thu inh sing vj dүn ÿLӋQWӱ ÿӃn anot NKLӅXORҥLFKҩWPjXQKҥ\quang ÿmÿѭӧFQJKLrQFӭXQKѭFKҩWPjXUutheniumFKҩWPjXSRUSK\ULQFKҩWPjXKӳXFѫFKҩP OѭӧQJ Wӱ YY 7URQJ ÿy chҩt mju nhҥ\ TXDQJ WKѭӡng dng hiӋn nay lj N719 (FKҩWPjX ruthenium), N3, v.v ÿDQJPDQJOҥi nhӳng kӃt quҧ NKҧTXDQ

1.2.3 Nguyên lê ho̩Wÿ͡ng

Nguyên lí hoҥWÿӝng cӫa SLQ'66&ÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ hình 1.6

Hình 1.6: Sѫ ÿӗ nguyên lí hoҥWÿӝng cӫa DSSC [11]

CiFSKkQWӱFKҩt mju nhҥy quang khi WLӃSQKұQEѭӟFVyQJánh ViQJFyQăQJOѭӧQJWKtFKKӧp VӁÿѭӧF kích thíchĈLӋQWӱWURQJFKҩWPjXQKҥ\TXDQJÿDQJӣPӭFYkQÿҥRÿҫ\FDRQKҩWKLJKHVWRFFXSLHG PROHFXODURUELWDO ± HOMO) VӁGӏFKFKX\ӇQ OrQPӭF

YkQÿҥRWUӕQJWKҩSQKҩWlowest unoccupied molecular orbital ± LUMO)ĈLӋQWӱFӫDSKkQWӱFKҩWPjXQKҥ\TXDQJÿDQJӣWUҥQJWKiLNtFKWKtFKFyQăQJOѭӧQJFDRKѫQQăQJOѭӧQJFӫDTiO2 QrQÿLӋQWӱQj\VӁFKX\ӇQ ÿӃQ YQJGүQ(conduction band ± CB) FӫDTiO2ĈLӋQWӱQj\ODQWUX\ӅQWKHRFiFWLQKWKӇWURQJOӟSPjQJTiO2 ÿӃQOӟS)72WKHRFѫFKӃNKXӃFKWiQYjÿѭӧFGүQUDPҥFKQJRjL/~c njy, SKkQWӱFKҩt mju nhҥy quang EӏPҩW ÿLÿLӋQWӱ nên FҫQÿѭӧFQKDQKFKyQJFXQJFҩSOҥLÿLӋQWӱ ÿӇKRjQ QJX\rQOҥLWUҥQJWKiLEDQÿҫX&KҩWÿLӋQO\WURQJSLQWKӵFQKLӋPYөFKX\ӇQÿLӋQWӱ WӯFDWRWÿӃQ phân WӱFKҩW màu QKҥ\TXDQJEҵQJFiFKWKӵFKLӋQSKҧQӭng oxi hóa ± NKӱ WҥLÿLӋQFӵFFDWRW 6DX NKL ÿѭӧF KRjQ QJX\rQ OҥL WUҥQJ WKiL EDQ ÿҫX FiF SKkQ Wӱ FKҩt mju nhҥy TXDQJVҹQVjQJQKұQQăQJOѭӧQJiQKViQJNtFKWKtFKÿӇWLӃSWөFquá trình FKX\ӇQKyDQăQJOѭӧQJiQKViQJWKjQKQăQJOѭӧQJÿLӋQ [7,12]

ĈӇ cҧi thiӋn hiӋu quҧ làm viӋc cӫa DSSC, thì trên thӃ giӟi hiӋn nay, các nhà khoa hӑFÿDQJWұp trung nghiên cӭu vào ba Kѭӟng chính: dung dӏFKÿLӋn ly mӟi, vұt liӋu mӟi cho anot và vұt liӋu mӟi cho catot [13] 7URQJÿyKѭӟng chӃ tҥo vұt liӋu FKRFDWRWÿDQJÿѭӧc quan tâm CatRWWKѭӡQJÿѭӧc chӃ tҥo bҵng cách tәng hӧp các hҥt nano Pt thông qua sӵ phân hӫy nhiӋt tiӅn chҩt axit chloroplatinic (H2PtCl6