NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN KỸ THUẬT CHẾ TẠO PIN QUANG ĐIỆN HÓA NANO DIOXIT TITAN – CHẤT NHẠY QUANG N749

ĐẠI HỌC QUỐC GIÁ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM LÊ NHÂN NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN KỸ THUẬT CHẾ TẠO PIN QUANG ĐIỆN HÓA NANO DIOXIT TITAN – CHẤT NHẠY QUANG N749 Chuyên ngành: Hóa Lỹ thuyết Hóa lý LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC TP HỐ CHÍ MINH - 2010 ii LỜI CẢM ƠN “Một chữ Thầy, nửa chữ Thầy”, xin gửi lời cảm ơn chân thành biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Thị Phƣơng Thoa, NCS Nguyễn Thái Hoàng truyền đạt vốn kiến thức vô quan trọng tạo điều kiện thuận lợi tài chính, hóa chất, trang thiết bị kĩ thuật giúp hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè học viên cao học K17, bạn bè phòng thí nghiệm điện hóa ứng dụng động viên giúp đỡ suốt trình thực đề tài Sau cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình tôi, ngƣời luôn động viên chia sẻ hỗ trợ hoàn cảnh Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân vi MỤC LỤC MỤC LỤC Trang phụ bìa …………………………………………………………………… i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN iii MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC BẢNG xii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ xiv 1.1 Vai trò lƣợng mặt trời 1.2 Lịch sử phát triển pin mặt trời 1.3 Pin mặt trời chất bán dẫn tiếp xúc p-n 1.3.1 Các loại bán dẫn 1.3.2 Sản xuất bán dẫn silic 1.3.3 Cấu tạo nguyên lí hoạt động pin bán dẫn tiếp xúc p-n 1.3.4 Mạch điện tƣơng đƣơng pin mặt trời tiếp xúc p-n 1.4 Pin mặt trời chất nhạy quang (DSC) 1.4.1 Cấu tạo 1.4.2 Nguyên lí hoạt động 17 1.4.3 Thế mạch hở thông số hoạt động DSC 19 1.4.4 Thời gian sống độ bền nhiệt DSC 21 2.1 Phép đo đƣờng đặc trƣng dòng ( I-V) 24 2.2 Phổ hấp thu UV-VIS 25 2.3 Phép đo tổng trở 26 2.3.1 Khái niệm tổng trở (impedance) 26 2.3.2 Lý thuyết phƣơng pháp đo 26 2.3.3 Các cách biểu diễn kết đo 28 2.3.4 Hệ điện hóa tuyến tính 30 2.3.5 Mô thành phần DSC 31 Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân vii MỤC LỤC 3.1 Nhiệm vụ đề tài 37 3.2 Hóa chất thiết bị 38 3.2.1 Hóa chất 38 3.2.2 Thiết bị 39 3.3 Chế tạo khung in lụa 41 3.4 Tạo màng TiO2 thủy tinh dẫn điện khảo sát tính chất màng 42 3.5 Xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn phổ hấp thu UV-VIS N749 43 3.6 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến lƣợng N749 hấp phụ điện cực TiO2 45 3.7 Chế tạo DSC 45 3.7.1 Chế tạo anode 45 3.7.2 Chế tạo cathode 47 3.7.3 Lắp ráp pin DSC 48 3.8 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ ráp pin lên thông số hoạt động DSC 51 3.9 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ lên độ bền N749 51 3.10 Khảo sát tác động dung dịch điện ly lên hiệu suất độ bền DSC dùng chất nhạy quang N719 51 3.11 Đo tổng trở DSC 52 4.1 Độ dày màng TiO2 54 4.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến lƣợng N749 hấp phụ màng TiO2 54 4.2.1 Nồng độ ADC thời gian nung mẫu 55 4.2.2 Nồng độ N749 59 4.2.3 Dung môi pha N749 60 4.2.4 Kỹ thuật tạo màng TiO2 62 4.3 Ảnh hƣởng hệ điện ly lên thông số hoạt động DSC – N719 63 4.3.1 Ảnh hƣởng hệ điện ly lên thông số hoạt động DSC trình phơi sáng 63 4.3.2 Phân tích tổng trở 67 4.4 Pin DSC chất nhạy quang N749 72 Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân viii MỤC LỤC 4.4.1 Điều kiện chế tạo pin 72 4.4.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ ráp pin 73 4.4.3 Vật liệu kết dính 78 4.4.4 Pin (PX45) chế tạo điều kiện tối ƣu tác động xử lý với TiCl4 79 4.4.5 Đánh giá độ bền nhiệt chất nhạy quang N749 84 KẾT LUẬN 89 MỘT SỐ ĐỀ XUẤT 90 DANH MỤC CÔNG TRÌNH TÁC GIẢ 91 Tài liệu tham khảo 92 PHỤ LỤC 97 Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân ix DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Tần số góc tín hiệu áp vào Tần số đặc trƣng trình chuyển vận điện tử điện cực đối Tần số đặc trƣng cho trình khuếch tán điện tử lớp màng TiO2 Tần số đặc trƣng cho tái kết hợp điện tử màng với ion I3trong dung dịch điện ly Tần số đặc trƣng trình khuếch tán ion I3- dung dịch điện ly (CPE), Q Einjection Phần tử pha không đổi (CPE - Constant phase element) Năng lƣợng đặc trƣng cho trình chuyển điện tử trạng thái kích thích Dye (D*) sang vùng dẫn bán dẫn TiO2 Eregeneration Năng lƣợng đặc trƣng cho trình tái tạo dye phản ứng khử dye trạng thái oxi hóa (D+) điện tử từ ion I- ADC Axit deoxycholic AM Air mass: tỉ số độ dài tia sáng mặt trời qua lớp khí độ dày lớp khí BD, N749 Chất nhạy quang màu đen (black dye – dye đen) triisothiocyanato(2,2’:6’,6”-terpyridyl-4,4’,4”-tricarboxylato) ruthenium(II) tris(tetrabutylammonium)) C Điện dung C Điện dung hóa học CBD Vùng dẫn bán dẫn (Conductor band) CPt Điện dung lớp Helmholtz giao diện điện cực Pt/dung dịch điện ly CTCO Điện dung lớp Helmholtz điện cực anode/dung dịch điện li D Chất nhạy quang trạng thái thƣờng Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân x D+ Chất nhạy quang trạng thái oxi hóa D520, Z907 cis-disothiocyanato-(2,2’-bipyridyl-4,4’-dicarboxylic acid) - (2,2’bipyridyl-4,4’-dinonyl) ruthenium(II) DSC Pin mặt trời chất nhạy quang (dye sensitized solar cell) DSC-N719 Pin mặt trời chất nhạy quang N719 DSC-N749 Pin mặt trời chất nhạy quang N749 Dye Chất nhạy quang ECB Năng lƣợng vùng dẫn TiO2 EIA Tổ chức thông tin lƣợng (Energy Information Administration) EIS Phổ tổng trở điện hóa (Electrochemical Impedance Spectroscopy) ELUMO Năng lƣợng orbital thấp không chứa điện tử phân tử Eredox Thế cặp oxi hóa-khử dung dịch EVB Năng lƣợng vùng hóa trị TiO2 ff Hệ số điền đầy pin quang điện hóa (fill factor) FTO Thủy tinh dẫn điện chứa oxit thiếc có thêm Flo (fluorine-dope tin oxide) G Phần tử Gerischer hđỉnh Chiều cao đỉnh hấp thu phổ UV-VIS (của chất nhạy quang) HOMO Orbital có mức lƣợng cao bị chiếm điện tử I Cƣờng độ dòng (giữa hai đầu tải ngoài) ID Dòng qua diot mạch điện tƣơng đƣơng pin tiếp xúc bán dẫn Imax Dòng điện ứng với công suất cực đại IPh Dòng điện rò rỉ mối nối bên JSC Mật độ dòng ngắn mạch Ka Hằng số tốc độ trình tái kết hợp điện tử I3- L Độ dày màng TiO2 LUMO Orbital có mức lƣợng thấp không bị chiếm điện tử N3 cis-di(thiocyanato)bis(4,4-dicarboxilicacid-2,2bipyridine)ruthenium(II) Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân xi N719 cis-bis(isothiocyanato)bis(2,2’-bipyridyl-4,4’dicarboxylato)ruthenium(II) bis-tertabutylamonium (chất nhạy quang đỏ) Pin Công suất chiếu xạ ánh sáng PL DSC ráp điều kiện nhiệt độ phòng PN DSC ráp nhiệt độ 130oC 30 giây R Điện trở thủy tinh dẫn RPt Điện trở chuyển điện tử điện cực đối Rr Điện trở phản ứng tái kết hợp điện tử với I3- rr Điện trở phản ứng tái kết hợp điện tử với I3- xét cho đơn vị độ dày màng TiO2 Rsc Điện trở tiếp xúc dây nối điện trở bán dẫn silic RSH Điện trở dòng rò rỉ Rsol Điện trở khuếch tán ion I3- dung dịch điện li Rt Điện trở khuếch tán điện tử TiO2 rt Điện trở khuếch tán điện tử màng TiO2 xét cho đơn vị độ dày màng TiO2 RTCO Điện trở phản ứng kết hợp điện tử từ điện cực không bị phủ TiO2 với I3- TCO Lớp oxit dẫn suốt (transparent conducting oxide) Vmax Thế ứng với công suất cực đại pin VOC Thế mạch hở pin (open circuit voltage) Yo Độ dẫn nạp, có giá trị 1/|Z| Z Trở kháng hệ Z0 Biên độ tổng trở Zd(sol) Điện trở khuếch tán Nernst ion dung dịch điện li ZG Điện trở phần tử Gerischer ZQ Điện trở CPE η Hiệu suất chuyển đổi lƣợng pin Φ Góc lệch pha dòng điện áp vào với dòng điện đáp ứng Luận văn thạc sĩ Hóa học = rad/s (~ 0,16 Hz) Phạm Lê Nhân xii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Các thành phần mạch điện xoay chiều 31 Bảng Thành phần dung dịch, keo TiO2 38 Bảng Nồng độ dung dịch chuẩn cƣờng độ đỉnh hấp thu tƣơng ứng dung dịch N749, CN749: Nồng độ N749, hđỉnh: chiều cao đỉnh 44 Bảng 3 Nồng độ thực (CN749), chiều cao đỉnh (hđỉnh) nồng độ xác định theo phƣơng trình đƣờng chuẩn (C’N749) dung dịch N749 44 Bảng Ký hiệu pin 50 Bảng Độ dày (µm) màng TiO2 tạo FTO 54 Bảng Lƣợng N749 hấp phụ bề mặt TiO2 ứng với thời gian nung mẫu 15 phút 500oC 55 Bảng Lƣợng N749 hấp phụ bề mặt TiO2 ứng với thời gian nung mẫu 45 phút 500oC 56 Bảng 4 Lƣợng N749 hấp phụ bề mặt TiO2 ứng với thời gian nung mẫu 75 phút 500oC 57 Bảng Tác động thời gian nung mẫu, nồng độ ADC lên lƣợng N749 hấp phụ TiO2 57 Bảng Lƣợng N749 trung bình hấp phụ TiO2 x105), mmol/cm2 59 Bảng Lƣợng N749 hấp phụ TiO2 thay đổi dung môi pha mẫu 61 Bảng Lƣợng N749 (mmol/cm2) hấp phụ anode tạo theo phƣơng pháp in lụa doctor-blade 62 Bảng Tóm tắt thông số hoạt động DSC-N719 sử dụng hệ điện ly R50, TG50 TP 67 Bảng 10 Kí hiệu DSC thông số chế tạo 72 Bảng 11 Thông số hoạt động DSC ráp 130oC nhiệt độ phòng 73 Bảng 12 Thông số hoạt động DSC sử dụng chất liệu dán thủy tinh lỏng (PLTL), Silicon dán kính (PLSi), Mastic (PLMa) 78 Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân xiii Bảng 13 Hiệu suất thông số hoạt động DSC ráp sở điều kiện thích hợp (PX45) so với DSC ráp điều kiện khác 80 Bảng 14 Thành phần Yo Ka DSC có xử lý TiCl4 không xử lý TiCl4 84 Phụ lục Bảng Thành phần mạch điện tƣơng đƣơng phần mềm Fit & Simulation 97 Bảng Trở kháng trình khuếch tán I3- dung dịch điện ly Rsol (Ohm) DSC – N719 theo thời gian phơi sáng (1000 W/m2, 42oC) dung dịch điện ly R50, TG50 TP 97 Bảng Biến đổi độ dẫn nạp Yo (Ohm-1.s1/2) DSC – N719 theo thời gian phơi sáng (1000 W/m2, 42oC) dung dịch điện ly R50, TG50 TP 97 Bảng Ka (s-1) DSC – N719 theo thời gian phơi sáng (1000 W/m2, 42oC) dung dịch điện ly R50, TG50 TP 97 Bảng Biến đổi hiệu suất chuyển đổi lƣợng η (%) DSC – N719 theo thời gian phơi sáng (1000 W/m2, 42oC) dung dịch điện ly R50, TG50 TP 98 Bảng Biến đổi mật độ dòng ngắn mạch JSC (mA/cm2) DSC – N719 theo thời gian phơi sáng (1000 W/m2, 42oC) dung dịch điện ly R50, TG50 TP 98 Bảng Biến đổi mạch hở VOC (V) DSC – N719 theo thời gian phơi sáng (1000 W/m2, 42oC) dung dịch điện ly R50, TG50 TP 99 Bảng Biến đổi hệ số điền đầy ff DSC – N719 theo thời gian phơi sáng (1000 W/m2, 42oC) dung dịch điện ly R50, TG50 TP 99 Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 78 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN Mật ôộ dòng mạch ngắn Jsc (ma/cm2) 12 24 48 72 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Thế mạch hở Voc (V) Hình 17 Đƣờng cong dòng DSC PL sau khoảng thời gian phơi sáng khác 4.4.3 Vật liệu kết dính Bên cạnh việc sử dụng epoxy hai thành phần, sử dụng số vật liệu khác nhƣ silicon dán kính, thủy tinh lỏng, mastic kết dính hai thành phần,… Kết khảo sát thời điểm ban đầu cho kết tƣơng tự nhƣ sử dụng epoxy silicon dán kính thủy tinh lỏng (Bảng 4.12), Hình 4.18 biểu diễn đƣờng cong dòng I-V DSC dùng thủy tinh lỏng silicon dán kính thời điểm ban đầu Bảng 12 Thông số hoạt động DSC sử dụng chất liệu dán thủy tinh lỏng (PLTL), Silicon dán kính (PLSi), Mastic (PLMa) Thông số hoạt động JSC ff (mA/cm ) 7,7 0,56 η (%) DSC VOC (V) PLSi 0,74 PLTL 0,75 7,4 0,59 3,3 PLMa 0 0 Luận văn thạc sĩ Hóa học 3,2 Phạm Lê Nhân 79 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN Mật độ dòng ngắn mạch Jsc (mA/cm2) PLTL PLSi 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Thế mạch hở VOC (V) Hình 18 Đƣờng cong dòng (I-V) thời điểm ban đầu DSC dùng chất liệu dán thủy tinh lỏng (PLTL) silicon (PLSi) Đối với mastic, DSC tạo không hoạt động tƣơng tác dung dịch điện ly keo loại làm tác dụng dung dịch điện ly Sau 24 ráp, DSC sử dụng chất liệu thủy tinh lỏng chuyển sang màu trắng bạc không khả hoạt động, nguyên nhân đƣợc xác định tính kiềm mạnh thủy tinh lỏng làm tác dụng dung dịch điện ly oxi hóa N749 Đối với DSC sử dụng silicon, dung dịch điên li bị khô tác dụng Ba chất liệu không thực thích hợp với việc dán DSC chúng có khả kết dính thủy tinh dùng làm điện cực vô thuận lợi cho thao tác dán nhiệt độ phòng 4.4.4 Pin (PX45) chế tạo điều kiện tối ƣu tác động xử lý với TiCl4 a So sánh thông số hoạt động PX45 với pin khác Trên sở điều kiện thích hợp tìm đƣợc phần nhƣ nhiệt độ ráp pin, thời gian nung mẫu TiO2, dung môi pha dung dịch N749, chất phụ gia, dung dịch điện ly, ráp DSC chất nhạy quang N749 (PX45) với điều kiện tối ƣu nhƣ sau: thời gian nung mẫu chế tạo anode 500oC 45 phút, hấp phụ N749 dung dịch N749/X 0,3 mM ADC, ráp nhiệt độ phòng sử dụng dung Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 80 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN dịch điện ly R50 So sánh thông số hoạt động PX45 với pin PNEt, PLEt, PX15, PRED với thông số chế tạo chi tiết Bảng 4.10 Các thông số hoạt động PX45 pin PNEt, PlEt, PX15, PRED đƣợc tổng hợp Bảng 4.13 Bảng 13 Hiệu suất thông số hoạt động DSC ráp sở điều kiện thích hợp (PX45) so với DSC ráp điều kiện khác VOC (V) JSC (mA/cm2) ff η (%) PNEt 0,68 5,4 0,56 2,0 PLEt 0,72 7,4 0,62 3,3 PX15 0,75 6,72 0,61 3,1 PX45 0,73 13,6 0,53 5,2 PRED 0,81 12,0 0,59 5,8 0.85 (A) Thế mạch hở Voc (V) 0.8 0.75 0.7 Voc 0.65 0.6 PNEt PLEt 16 PX15 DSC PX45 PRED (B) Mật độ dòng (mA/cm2) 14 12 10 Jsc PNEt Luận văn thạc sĩ Hóa học PLEt PX15 DSC PX45 PN Phạm Lê Nhân 81 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 0.7 (C) Hệ số điền đầy ff 0.6 0.5 0.4 FF ff 0.3 0.2 PNEt PLEt PX15 PX45 PRED DSC (D) hiệu suất η (%) η PNEt PLEt PX15 PX45 PRED DSC Hình 19 Biểu đồ biểu diễn thông số hoạt động DSC điều kiện chế tạo khác nhau: (A) mạch hở VOC; (B) mật độ dòng JSC; (C) hệ số điền đầy ff; (D) hiệu suất η Sau thay đổi dung dịch pha chất nhạy quang tìm đƣợc điều kiện thích hợp thời gian nung mẫu, lƣợng chất phụ gia, dung dịch điện ly, DSC sử dụng chất nhạy quang N749 đƣợc chế tạo lại theo điều kiện (PX45) cho kết tốt nhiều so với DSC khác Mật độ dòng ngắn mạch PX45 đạt đƣợc 13,6 mA/cm2 so với PLEt 7,4 mA/cm2 12 mA/cm2 PRED (Hình 4.19 (B)) Nhƣng xét thông số mạch hở PX45 (0,73 V) nhỏ so với PRED Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 82 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN (0,81 V), hiệu suất chuyển hóa lƣợng PX45 (5,3%) thấp so với PRED (5,8%) Một điều đáng ý khác, DSC PX15 mạch hở cao mật độ dòng nhỏ so với PX45 Điều giải thích ADC tác dụng chống tổ hợp N749 chúng chất đồng hấp phụ, nghĩa có trình cạnh tranh N749 ADC, trình đồng hấp phụ làm giảm lƣợng N749 hấp phụ anode làm giảm mật độ dòng Độ chênh lệch mức lƣợng ELUMO N749 lƣợng vùng dẫn ECB TiO2 thực nhỏ, trình chuyển điện tử nhạy cảm với biến đổi điều kiện bên nhƣ thêm chất phụ gia vào dung dịch điện ly [30], có mặt chất phụ gia ADC đồng hấp phụ, mức chênh lệch ELUMO ECB biến đổi làm tăng mạch hở DSC sử dụng chất nhạy quang N749 Đƣờng cong dòng Mật độ dòng Jsc u(mA/cm2) 14 12 PRED 10 PX45 PX15 PNEt PLEt 0 0.2 0.4 0.6 Thế mạch hở Voc (V) 0.8 Hình 20 Đồ thị biểu diễn đƣờng cong dòng (I-V) DSC trƣớc sau lựa chọn điều kiện thích hợp Nhƣ vậy, sau lựa chọn tìm kiếm số điều kiện thích hợp để cải tiến mật độ dòng ngắn mạch, mạch hở, hiệu suất DSC sử dụng chất nhạy quang N749 cải thiện từ 2% lên 3,3% cuối 5,2% so với DSC sử dụng chất nhạy quang N719 5,8% Đƣờng cong I-V DSC đƣợc biểu diễn Hình 4.20 Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 83 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN b Ảnh hưởng trình xử lý TiCl4 lên thông số hoạt động DSC Một giai đoạn quan trọng trình chế tạo DSC xử lý TiCl4 lớp TiO2 FTO trình nung mẫu (Hình 3.8) Các DSC không xử lý TiCl4 đƣợc ráp so sánh với DSC có xử lý TiCl4 (A) 14 PXK45 12 PX45 10 0 0.2 0.4 0.6 Thế mạch hở Voc (V) 0.8 Mật độ dòng mạch ngắn Jsc (mA/cm2) Mật ôộ dòng mạch ngắn Jsc (ma/cm2) 16 (B) PXK15 PX15 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Thế mạch hở Voc (V) Hình 21 Đƣờng cong dòng (I-V) DSC có xử lý TiCl4: (A) DSC kết tinh TiO2 45 phút 500oC, (B) DSC kết tinh TiO2 15phút 500oC Trên Hình 4.22 cho thấy quy trình xử lý TiCl4 giai đoạn kết tinh TiO2 Trên Hình 4.21 cho thấy, quy trình xử lý TiCl4 trình nung nóng TiO2 quan trọng Mật độ dòng DSC giảm từ 20% đến 50% không thực giai đoạn Kết đo phổ tổng trở thu đƣợc khảo sát DSC loại PX PXK cho thấy rõ ảnh hƣởng trình xử lý TiCl4 lên DSC Các DSC không xử lý TiCl4 có giá trị Ka lớn nhiều lần so với DSC có xử lý loại (Bảng 4.14), từ thấy tốc độ trình tái kết hợp điện tử với DSC loại PXK lớn Ngoài tác động tới trình tái kết hợp điện tử, trình xử lý TiCl4 làm giảm trở kháng trình khuếch tán điện tử màng TiO2 Yo DSC loại PXK nhỏ, nghĩa trở kháng trình khuếch tán I3- lớn Điều giải thích trình xử lý TiCl4 tăng khả quang dẫn điện lớp TiO2 hình thành nhiều tinh thể anatase Đồng thời, trình xử lý làm giảm tối đa mức độ khiếm khuyết tinh thể TiO2 kết tinh làm giảm đến mức tối đa Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 84 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN dòng tái kết hợp DSC [38] nguyên nhân làm giảm mật độ dòng DSC Bảng 14 Thành phần Yo Ka DSC có xử lý TiCl4 không xử lý TiCl4 Thành phần PX45 PXK45 PX15 PXK15 Yo (Ohm-1.s1/2) 0,155 9,8x10-2 5,798 3,54x10-3 Ka (s-1) 1,98 3,53 5,79 53,40 4.4.5 Đánh giá độ bền nhiệt chất nhạy quang N749 Kết so sánh thông số hoạt động pin DSC – N749 ráp nhiệt độ cao nhiệt độ phòng, nhƣ thời gian sống ngắn pin làm xuất giả thiết độ bền nhiệt N749 không cao Chính khảo sát độ bền nhiệt N749 hấp phụ TiO2 hai nhiệt độ 85oC 130oC nhƣ điều kiện ráp pin Anode sau đƣợc phủ TiO2 hấp phụ N749 đƣợc đƣa vào bình nung chân không nâng nhiệt độ lên 85oC Ở nhiệt độ cao 130oC, anode hấp phụ N749 đƣợc đặt lên bếp điều kiện giống hoàn toàn với điều kiện ráp pin Toàn chất hấp phụ mẫu đƣợc trích đo phổ hấp thu UV-VIS Hình 4.22 cho thấy phổ hấp thu chất nhạy quang N749 sau khoảng thời gian phơi nhiệt khác 85oC Tại thời điểm ban đầu, cực đại hấp thu N749 vùng bƣớc sóng 850 nm đến 400 nm 580 nm, sau 24 phơi nhiệt đỉnh hấp thu chuyển dịch vùng bƣớc sóng ngắn 570 nm 566 nm ứng với thời gian phơi nhiệt 72 Từ 96 phơi trở đi, hợp chất tạo tƣơng đối bền có đỉnh hấp thu 560 nm xuất đỉnh hấp thu 682 nm Nhƣ vậy, N749 bền phơi nhiệt 85oC, sau 24 phơi nhiệt bị phân hủy tạo sản phẩm phân hủy bền cƣờng độ hấp thu ánh sáng sản phẩm phân hủy nhỏ so với N749 Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 85 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN Hình 22 Phổ hấp thu N749 trích từ anode sau khoảng thời gian phơi nhiệt khác 85oC chân không Tăng nhiệt độ xử lý mẫu lên 130oC, N749 phân hủy gần nhƣ tức thời Sau 15 giây, đỉnh hấp thu chuyển sang 560 nm so với đỉnh hấp thu N749 ban đầu 580 nm Sản phẩm phân hủy nhiệt tạo có bƣớc sóng hấp thu 560 nm giữ nguyên giá trị thời gian nung mẫu tăng lên 30 giây 60 giây Bƣớc sóng hấp thu giữ nguyên nhƣng cƣờng độ đỉnh bƣớc sóng giảm dần thời gian xử lý tăng lên (Hình 4.23) Điều cho thấy, sản phẩm phân hủy N749 điều kiện nhiệt độ 130oC bền Ngƣợc lại, Hình 4.24 cho thấy chất nhạy quang N719 hoàn toàn không bị phân hủy nhiệt, đỉnh hấp thu tất mẫu xử lý nhiệt 130oC 510 nm Đây đặc điểm ƣu việt N719, DSC sử dụng chất nhạy quang hoàn toàn chế tạo theo kỹ thuật ráp nhiệt 130oC khảo sát độ bền nhiệt chúng 85oC Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 86 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN Hình 23 Phổ hấp thu N749 trích từ anode sau khoảng thời gian phơi nhiệt khác 130oC giống điều kiện ráp Nhƣ vậy, trình ráp DSC theo kỹ thuật ráp nhiệt, nhiệt độ tăng lên 130oC vòng 30 giây đến 60 giây (trong điều kiện có mặt oxi không khí) N749 phân hủy DSC thu đƣợc chứa lƣợng N749 so với lƣợng hấp phụ ban đầu lƣợng tạp chất sản phẩm phân hủy Đây vấn đề không mong muốn có tác dụng xấu đến hiệu suất thông số hoạt động DSC sử dụng chất nhạy quang N749 Qua đây, giải thích DSC sử dụng chất nhạy quang N749 ráp kỹ thuật ráp nhiệt cho kết hiệu suất, mạch hở mật độ dòng ngắn mạch Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 87 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN Hình 24 Phổ hấp thu UV-VIS chất nhạy quang N719 sau khoảng thời gian xử lý nhiệt khác 130oC Nhƣ vậy, N749 nhạy cảm với nhiệt độ Ở điều kiện phơi nhiệt 85oC, N749 bị phân hủy 24 đầu So với tiêu chuẩn đánh giá quốc tế [43], N749 không thỏa mãn đƣợc yêu cầu độ bền nhiệt Đây điều đáng thất vọng bên cạnh thông số đầy kì vọng N749 nhƣ vùng bƣớc sóng hấp thu ánh sáng rộng đến vùng hồng ngoại gần Để ứng dụng N749 vào thực tế cần phải có nhiều cải tiến để N749 bền với nhiệt độ Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 92 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] The Constant Phase Element Available: http://www.consultrsr.com/resources/eis/cpe1.htm Fundamentals of Electrochemical Impedance Spectroscopy Available: http://www.gamry.com/App_Notes/EIS_Primer/EIS_Primer.htm#Extracting %20Model%20Params Altobello S., Argazzi R., Caramori S., Contado C., Da Fre S., Rubino P., et al (2005), "Sensitization of Nanocrystalline TiO2 with Black Absorbers Based on Os and Ru Polypyridine Complexes," Journal of the American Chemical Society, 127, 15342-15343 Amirnasr M., Nazeeruddin M K and Grätzel M (2000), "Thermal stability of cis-dithiocyanato(2,2'-bipyridyl4,4'dicarboxylate) ruthenium(II) photosensitizer in the free form and on nanocrystalline TiO2 films," Thermochimica Acta, 348, 105-114 Argentum Solutions Inc Sterling Guidance on Corrosion and Materials Degradation Available: http://www.argentumsolutions.com/tutorials/impedance_tutorialpg4.html B.P.corporation, (2009), BP Statistical Review of World Energy June 2009 In:BP corporation Bard A J and Faulkner L R., (2001), Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons, Inc, New York Bisquert J., Cahen D., Hodes G., Ruhle S and Zaban A (2004), "Physical Chemical Principles of Photovoltaic Conversion with Nanoparticulate, Mesoporous Dye-Sensitized Solar Cells," The Journal of Physical Chemistry B, 108, 8106-8118 Energy Information Administration, (2009), International Energy Outlook 2009 with Projections to 2030 In:Official Energy Statistics from the U.S Government Fabregat-Santiago F., Bisquert J., Garcia-Belmonte G., Boschloo G and Hagfeldt A (2005), "Influence of electrolyte in transport and recombination in dye-sensitized solar cells studied by impedance spectroscopy," Solar Energy Materials and Solar Cells, 87, 117-131 Fabregat-Santiago F., Garcia-Belmonte G., Bisquert J., Zaban A and Salvador P (2001), "Decoupling of Transport, Charge Storage, and Interfacial Charge Transfer in the Nanocrystalline TiO2/Electrolyte System by Impedance Methods," The Journal of Physical Chemistry B, 106, 334339 Gratzel M (2005), "Solar Energy Conversion by Dye-Sensitized Photovoltaic Cells," Inorganic Chemistry, 44, 6841-6851 Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 93 Tài liệu tham khảo [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] Grätzel M (2004), "Conversion of sunlight to electric power by nanocrystalline dye-sensitized solar cells," Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 164, 3-14 Grätzel M (2003), "Dye-sensitized solar cells," Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 4, 145-153 Gregg B A., Pichot F., Ferrere S and Fields C L (2001), "Interfacial Recombination Processes in Dye-Sensitized Solar Cells and Methods To Passivate the Interfaces," The Journal of Physical Chemistry B, 105, 14221429 Ha T M H., Nguyen H T., Nguyen P T T and Lund T., (2009), Performance characterizations of nanocrystalline TiO2 dye sensitized solar cells during long-term thermal stress In: Proceedings of The 2009 International Forum On Strategic Technologies Vietnam National University - Ho Chi Minh City Publishing House, Vietnam, p 170 -176 Han L., Koide N., Chiba Y., Islam A and Mitate T "Modeling of an equivalent circuit for dye-sensitized solar cells: improvement of efficiency of dye-sensitized solar cells by reducing internal resistance," Comptes Rendus Chimie, 9, 645-651 Han L., Koide N., Chiba Y and Mitate T (2004), "Modeling of an equivalent circuit for dye-sensitized solar cells," Applied Physics Letters, 84, 2433-2435 Hara K., (2009), Molecular Design of Sensitizers for Dye-Sensitized Solar Cells, In: Okada T and Kaneko M (eds) Molecular calalyst for energy conversion Springer, Hara K and Arakawa H., (2003), Dye-sensitized Solar Cells, In: Luque A and Hegedus S (eds) Handbook of Photovoltaic Science and Engineering John Wiley & Sons Ltd, England, Hara K., Horiguchi T., Kinoshita T., Sayama K and Arakawa H (2001), "Influence of electrolytes on the photovoltaic performance of organic dyesensitized nanocrystalline TiO2 solar cells," Solar Energy Materials and Solar Cells, 70, 151-161 Hara K., Nishikawa T., Kurashige M., Kawauchi H., Kashima T., Sayama K., et al (2005), "Influence of electrolyte on the photovoltaic performance of a dye-sensitized TiO2 solar cell based on a Ru(II) terpyridyl complex photosensitizer," Solar Energy Materials and Solar Cells, 85, 21-30 Hinsch A, Kroon J M., Kern R., Uhlendorf I., Holzbock J., Meyer A., et al (2001), "Long-term stability of dye-sensitised solar cells," Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 9, 425-438 Hodes G and Zaban A., (2009), Nanocrystalline Solar Cells In: Wilde G (ed) Nanostructured Materials Elsevier, Great Britain, Honsberg C and Bowden S (2009) Photovoltaics CDROM (Second ed.) Available: http://pvcdrom.pveducation.org/ InternationalEnergyAgency, (2002), Key World Energy Statistics In: Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 94 Tài liệu tham khảo [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] International Energy Agency, (2002), Trends in Photovoltaic applications, In selected IEA countries between 1992 and 2001, in Photovoltaic Power Systems Programme In:Report IEA PVPST1-11 Islam A., Sugihara H., Hara K., Singh L P., Katoh R., Yanagida M., et al (2001), "Dye Sensitization of Nanocrystalline Titanium Dioxide with Square Planar Platinum(II) Diimine Dithiolate Complexes," Inorganic Chemistry, 40, 5371-5380 Ito S., Murakami T N., Comte P., Liska P., Grätzel C., Nazeeruddin M K., et al (2008), "Fabrication of thin film dye sensitized solar cells with solar to electric power conversion efficiency over 10%," Thin Solid Films, 516, 4613-4619 Katoh R., Kasuya M., Furube A., Fuke N., Koide N and Han L (2009), "Quantitative study of solvent effects on electron injection efficiency for black-dye-sensitized nanocrystalline TiO2 films," Solar Energy Materials and Solar Cells, 93, 698-703 Kern R., Sastrawan R., Ferber J., Stangl R and Luther J (2002), "Modeling and interpretation of electrical impedance spectra of dye solar cells operated under open-circuit conditions," Electrochimica Acta, 47, 4213-4225 Kohle O., Grätzel M., Meyer A F and Meyer T B (1997), "The photovoltaic stability of bis(isothiocyanato)ruthenium(II)-bis-2, 2primebipyridine-4, 4prime-dicarboxylic acid and related sensitizers," Advanced Materials, 9, 904-906 Kuang D., Klein C., Snaith H J., Moser J.-E., Humphry-Baker R., Comte P., et al (2006), "Ion Coordinating Sensitizer for High Efficiency Mesoscopic Dye-Sensitized Solar Cells: Influence of Lithium Ions on the Photovoltaic Performance of Liquid and Solid-State Cells," Nano Letters, 6, 769-773 Kuang D., Wang P., Ito S., Zakeeruddin S M and Gratzel M (2006), "Stable Mesoscopic Dye-Sensitized Solar Cells Based on Tetracyanoborate Ionic Liquid Electrolyte," Journal of the American Chemical Society, 128, 7732-7733 Kusama H., Kurashige M., Sayama K., Yanagida M and Sugihara H (2007), "Improved performance of Black-dye-sensitized solar cells with nanocrystalline anatase TiO2 photoelectrodes prepared from TiCl4 and ammonium carbonate," Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 189, 100-104 Lee K.-M., Suryanarayanan V., Ho K.-C., Justin Thomas K R and Lin J T (2007), "Effects of co-adsorbate and additive on the performance of dyesensitized solar cells: A photophysical study," Solar Energy Materials and Solar Cells, 91, 1426-1431 Liberatore M., Decker F., Burtone L., Zardetto V., Brown T., Reale A., et al "Using EIS for diagnosis of dye-sensitized solar cells performance," Journal of Applied Electrochemistry, Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 95 Tài liệu tham khảo [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] Lin Y., Xiao X R., Li W Y., Wang W B., Li X P and Cheng J Y (2003), "Influence of chemical treatments on the photoinduced charge carrier kinetics of nanocrystalline porous TiO2 films," Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 159, 41-45 Lorenzo E., Araújo A., Davies P., Cuevas A., Egido M., Minano J., et al., (1994), Solar Electricity: Engineering of Photovoltaic Systems, Hardcover Martinot E and Janet L S., (2009), Renewables Global Status Report In: MegaElectronicLimited, (2009), Introduction To Screen printing, Mega Electronic Limited, Cambridge, England Michael G., (2006), 2,2-bipyridine ligand, sensitizing dye and dye sensitized solar cell In:International application published under the patent cooperation treaty (PCT) Muñoz E., Vidal P G., Nofuentes G., Hontoria L., Pérez-Higueras P., Terrados J., et al (2010), "CPV standardization: An overview," Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 518-523 Nazeeruddin M K., Zakeeruddin S M., Lagref J J., Liska P., Comte P., Barolo C., et al (2004), "Stepwise assembly of amphiphilic ruthenium sensitizers and their applications in dye-sensitized solar cell," Coordination Chemistry Reviews, 248, 1317-1328 Nusbaumer H., "Alternative redox systems for the dye-sensitized solar cell," Ph.D Ph.D, Institut des sciences et ingénierie chimiques, Lausanne, Lausanne, EPFL, 2004 Ogomi Y., Kashiwa Y., Noma Y., Fujita Y., Kojima S., Kono M., et al (2008), "Photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells stained with black dye under pressurized condition and mechanism for high efficiency," Solar Energy Materials & Solar Cells, 93, 1009-1012 Pasquier A D., (2008), Nanosized Titanium Oxides for Energy Storage and Conversion In: Eftekhari A (ed) Nanostructured Materials in Electrochemistry John Wiley & Sons Ltd, Weinheim, Germany, Pechy P., Renouard T., Zakeeruddin S M., Humphry-Baker R., Comte P., Liska P., et al (2001), "Engineering of Efficient Panchromatic Sensitizers for Nanocrystalline TiO2-Based Solar Cells," Journal of the American Chemical Society, 123, 1613-1624 Quaschning V., (2005), Understanding Renewable Energy Systems, Earthscan Ramamurthy V and Schanze K S., (2003), Current Status of Dye-Sensitized Solar Cells, In: Semiconductor Photochemistry and Photophysics Marcel Dekker, Inc, New York, ReuelsInc Silk Screen Printing Instructions Available: http://www.reuels.com/reuels/Silk_Screen_Printing_Instructions.html Smith Z A and Taylor K D., (2008), Renewable and alternative energy resources: a reference handbook, ABC-CLIO Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 96 Tài liệu tham khảo [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] Solaronix Ruthenium 620-1H3TBA Available: http://www.solaronix.com/products/rutheniumdyes/ruthenium6201h3tba/ Tetsuo S., (2006), Nanostructured Materials for Solar Energy Conversion, Elsevier Tributsch H (2004), "Dye sensitization solar cells: a critical assessment of the learning curve," Coordination Chemistry Reviews, 248, 1511-1530 USADepartmentofEnergy, (2002), The history of solar In:U.S The Department of Energy Wang H., Bell J., Desilvestro J., Bertoz M and Evans G (2007), "Effect of Inorganic Iodides on Performance of Dye-Sensitized Solar Cells," The Journal of Physical Chemistry C, 111, 15125-15131 Wang P., Zakeeruddin S M., Moser J E., Nazeeruddin M K., Sekiguchi T and Gratzel M (2003), "A stable quasi-solid-state dye-sensitized solar cell with an amphiphilic ruthenium sensitizer and polymer gel electrolyte," Nat Mater, 2, 402-407 Wang Q., Moser J.-E and Gratzel M (2005), "Electrochemical Impedance Spectroscopic Analysis of Dye-Sensitized Solar Cells," The Journal of Physical Chemistry B, 109, 14945-14953 Wang Z.-S., Yamaguchi T., Sugihara H and Arakawa H (2005), "Significant Efficiency Improvement of the Black Dye-Sensitized Solar Cell through Protonation of TiO2 Films," Langmuir, 21, 4272-4276 Zaban A., (2002), Nanostructured materials in photoelectrochemical applications, Kluwer Academic Publishers, New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân [...]... văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 10 CHƢƠNG 1: PIN MẶT TRỜI điện tử từ cathode đến chất nhạy quang thông qua quá trình khử ở cathode và oxi hóa xảy ra tại vùng tiếp xúc với chất nhạy quang a Cấu tạo và tính chất của một số chất nhạy quang Chất nhạy quang là các phức cơ kim đa phối tử chứa nhóm polypyridin của các kim loại Fe, Os, Ru Khi đƣợc hấp phụ lên bề mặt của TiO2, các phân tử chất nhạy quang liên... TiO2 tẩm chất nhạy quang (DSC) Năm 1991, pin mặt trời tẩm chất nhạy quang trên cơ sở tinh thể TiO2 đầu tiên đƣợc chế tạo DSC đạt hiệu suất cao nhất 11% đƣợc chế tạo tại Thụy Sĩ vào năm 1996 Ngày nay, pin mặt trời chất nhạy quang đang đƣợc tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều nƣớc trên thế giới nhƣ Nhật Bản, Australia, Hoa Kì, Trung Quốc, EU Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 4 CHƢƠNG 1: PIN MẶT... một số chất nhạy quang ruthenium Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 14 CHƢƠNG 1: PIN MẶT TRỜI Hình 1 7c Cấu trúc phân tử của một số chất nhạy quang ruthenium Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 15 CHƢƠNG 1: PIN MẶT TRỜI Hình 1 8 Cấu trúc phân tử của một số chất nhạy quang của các kim loại khác (Fe, Pt, Os) b Chất điện ly Dung dịch điện ly sử dụng trong DSC chứa hệ oxi hóa – khử I-/I3- Hệ oxi hóa. .. TiO2 dịch chuyển về phía dƣơng Một chất nhạy quang khác có bƣớc sóng hấp thu trên 900 nm là N749, dải sóng hấp thu rộng nhƣng nhƣợc điểm của chất nhạy quang này là mật độ dòng JSC thu đƣợc khi chế tạo pin không cao N749 hay còn gọi là chất nhạy quang đen có bƣớc sóng hấp thu lên đến 920 nm, đây là ƣu điểm của loại chất nhạy quang này Tuy nhiên khả năng hấp phụ của N749 lên lớp TiO2 thấp hơn so với N3... so với các chất nhạy quang trên Các pin sử dụng chất nhạy quang N3 hay N719 bị xuống cấp trong quá trình hoạt động do các phân tử nƣớc len lỏi vào trong pin, chính các phân tử nƣớc này tác động làm giải hấp chất nhạy quang ra khỏi bề mặt TiO2 Đối với chất nhạy quang D520 có hai nhóm ankyl dài kị nƣớc gắn với phối tử bipyridin có tác dụng không cho các phân tử nƣớc tiếp xúc với chất nhạy quang Thực... tăng lƣợng N749 hấp phụ Điều này ảnh Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 11 CHƢƠNG 1: PIN MẶT TRỜI hƣởng không tốt đến việc truyền điện tử và thế mạch hở của pin thu đƣợc, có nghĩa là JSC và VOC sẽ giảm khi độ dày của lớp TiO2 tăng lên VOC của pin sử dụng chất nhạy quang N749 thấp hơn của pin sử dụng chất nhạy quang N719 và do đó hiệu suất thu đƣợc không cao hơn so với N719 Chất nhạy quang D520 (hay... điều kiện chiếu ánh sáng nhân tạo cƣờng độ 1 nắng, đối với chất nhạy quang của Pt, hiệu suất đạt 3% (JSC =7,00 mA.cm−2, VOC = 0,60 V, ff = 0,77) [28] Chất nhạy quang của Os có vùng bƣớc sóng hấp thu rộng (400 nm – 1100 nm), mật độ dòng (JSC = 18,5 mA/cm2) của pin cao hơn so với pin tạo từ phức của Pt, tuy nhiên VOC cho kết quả khá nhỏ 0,25 V [3] Tất cả các pin dùng chất nhạy quang của phức Pt, Os, Fe có... [42, 54], các nhóm này còn có tác dụng chuyển điện tích từ chất nhạy quang sang vùng dẫn của TiO2 Các chất nhạy quang ruthenium bipyridin là loại chất nhạy quang thông dụng nhất hiện nay vì tính ƣu việt của nó nhƣ thời gian sống của trạng thái kích thích dài, dạng oxi hóa Ru(III) bền [19, 50] Một số chất nhạy quang đƣợc biết và sử dụng nhiều nhƣ N3, N719, N749, Z907 (Hình 1.7) N3 có hai nhóm bipyridyl... chuyển điện tử ở trạng thái kích thích (D*) của chất nhạy quang sang vùng dẫn của bán dẫn TiO2 Eregeneration đặc trƣng cho bƣớc chuyển điện tử từ I- trong dung dịch điện ly sang dạng oxi hóa của chất nhạy quang (D+) Vùng còn lại (ECB – ERedox) đƣợc định nghĩa là hiệu điện thế lớn nhất mà một DSC có thể đạt đƣợc (VOC lớn nhất) Thế này phụ thuộc vào bán dẫn sử dụng chế tạo anode và dung dịch điện ly... phân tử chất nhạy quang hấp thu và các phân tử chất nhạy quang chuyển lên trạng thái kích thích D*, lúc này điện tử trên phân tử chất nhạy quang ở mức năng lƣợng HOMO sẽ chuyển sang vùng dẫn của bán dẫn TiO2 do sự chênh lệch mức năng lƣợng ECB < ELUMO (Hình 1.10a) Điện tử ở vùng dẫn của bán dẫn TiO2 vƣợt qua lớp bán dẫn đến bề mặt của thủy tinh Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân 18 CHƢƠNG 1: PIN MẶT ... nghiên cứu nhiều Vì đề tài này, chọn chất nhạy quang N749 làm trọng tâm để nghiên cứu chế tạo DSC đánh giá khả sử dụng chất nhạy quang vào thực tế Trong đề tài này, tập trung cải tiến số kỹ thuật. .. nghiên cứu nƣớc nghiên cứu chế tạo DSC-N749 nhƣ: Đài Loan tạo DSC-N749 có hiệu suất 4,7% [36], Nhật Bản 5,2% [60], 8,4% [35] 8,8% [46] Mặt khác, độ bền nhiệt nhƣ độ bền quang N749 chƣa đƣợc nghiên. .. việc phát triển pin quang điện sau Năm 1953, pin quang điện sở chất bán dẫn silicon đƣợc chế tạo phát triển đạt hiệu suất chuyển đổi quang thành điện 11%, nhƣng giá thành kWh điện tạo 1000 USD [56]