Chế tạo và nghiên cứu tính chất của vật liệu màu nhạy quang dựa trên phức chất của cu+ định hướng ứng dụng trong pin mặt trời màng mỏng

2 Thiết kế chế tạo hệ phun phủ nhiệt phân TST1303, sử dụng hệ để chế tạo màng TiO₂ đế thủy tinh dẫn ứng dụng làm a-nốt quang DSSC Hệ TST1303 tạo màng TiO₂ đạt u cầu mà ứng dụng hiệu cho nhiều loại vật liệu khác Màng TiO₂ khảo sát cấu trúc giản đồ nhiễu xạ tia X, hình thái bề mặt SEM đo độ dày máy đo Alpha Step, tính chất quang phổ VU-Vis Kết cho thấy màng TiO₂ tạo được: có pha anatase; kích thước hạt nhỏ cỡ ~10nm ủ 400oC cấu trúc xốp, độ nhám cao độ dày khoảng 20nm; màng TiO₂ cho xạ trong vùng khả kiến hồng ngoại gần truyền qua hoàn toàn truyền, đạt yêu cầu cần thiết để sử dụng làm a-nốt quang DSSC; độ rộng vùng cấm quang tương đối lớn (3,5 eV) đạt điều kiện để ứng dụng a-nốt quang DSSC Nghiên cứu chế tạo thành công màng mỏng molybdenum điện trở thấp ứng dụng làm điện cực đối DSSC Màng molybdenum có bề mặt ổn định, mịn đồng Kết khảo sát điện trở phương pháp bốn mũi dò cho thấy điện trở suất màng tạo thấp 10.52x10-6 Ω.cm Sử dụng vật liệu chế tạo kết hợp với chất điện li 3I-/I3-, đế thủy tinh dẫn số thành phần khác, chế tạo thử nghiệm thành cơng DSSC Trong khảo sát đánh giá đặc trưng pin mặt trời hở mạch, dòng ngắn mạch, hệ số điền đầy, hiệu suất chuyển đổi quang điện 24 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Năng lượng mặt trời nguồn lượng tái tạo phát triển nhanh nhất, với hy vọng thay phần đáng kể nguồn lượng hóa thạch tương lai Hiện tại, cơng nghệ pin mặt trời Silic tinh thể (c-Si) thống trị thị trường quang điện phạm vi toàn cầu ưu hiệu suất chuyển đổi lượng cao nhiên tồn số hạn chế (i) quy trình cơng nghệ chế tạo phức tạp dẫn đến giá thành cao kết làm cho người tiêu dùng băn khoăn thời gian hồn vốn lượng dài, (ii) sử dụng nhiều hóa chất độc hại, khó thu gom, xử lý hết thời gian hoạt động…Các hệ pin mặt trời khác đời, có cơng nghệ pin Mặt Trời thứ ba mà điển hình pin Mặt Trời sử dụng chất màu nhạy quang (DSSC: Dye-Sensitized Solar cell Một lợi DSSC giá thành rẻ nhờ cơng nghệ chế tạo phức tạp Cho tới hiệu suất DSSC đạt tới 13% thấp so với Silic tinh thể (khoảng 20%), song chúng lại có khả hoạt động hiệu điều kiện chiếu sáng thấp trường hợp bầu trời có mây sương mù, chí hoạt động hiệu mức chiếu sáng thấp mà pin Mặt Trời silic tinh thể ngừng phát dòng điện Hiệu suất DSSC phụ thuộc vào yếu tố sau: i) hiệu suất hấp thu ánh sáng mặt trời chất màu nhạy quang; ii) hiệu suất chuyển điện tử bị kích thích đến TiO2; iii) khả chuyển điện tử từ chất chất màu nhạy quang Tất yếu tố liên quan đến chất màu nhạy quang có cấu trúc mức lượng trạng thái trạng thái kích thích Do cần thiết phải nghiên cứu mức lượng chất màu nhạy quang để nắm chế hoạt động DSSC nhằm nâng cao hiệu suất pin Tại Việt Nam, từ năm 1990, có nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng dành cho pin mặt trời sử dụng chất màu nhạy quang Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc tổng hợp phức chất sử dụng loại vật liệu đưa cấu trúc thay đổi quy trình chế tạo để nâng cao hiệu suất DSSC, nhiên, kết đạt chưa cao Với mong muốn tổng hợp thêm phức mới, sử dụng Cu thay cho Ru, tác giả lựa chọn đề tài: “Chế tạo nghiên cứu tính chất vật liệu màu nhạy quang dựa phức chất Cu+ ứng dụng chế tạo pin mặt trời màng mỏng” Mục tiêu nghiên cứu luận án Mục tiêu luận án nghiên cứu chế tạo phức chất có chứa kim loại Cu+ làm chất màu nhạy quang định hướng ứng dụng DSSC Trên sở tạo thành phần DSSC chế tạo thử nghiệm DSSC, nghiên cứu để cải thiện hiệu suất chuyển đổi lượng DSSC (i) Tính tốn lý thuyết để đưa cấu trúc chất màu nhạy quang có vùng cấm nhỏ có lợi cho việc chuyển điện tử từ chất màu nhạy quang đến a-nốt quang KẾT LUẬN Theo mục tiêu nghiên cứu, luận án thu kết sau: Chế tạo vật liệu dựa số phức Cu⁺ với dẫn xuất 2,2-bipyridine hướng đến ứng dụng làm chất màu nhạy quang DSSC tác giả thực sở sau: Sử dụng phương pháp tính tốn lý thuyết DFT phù hợp để đưa cấu trúc phân tử số phức Cu⁺ có khả chế tạo dự đốn tính chất chúng Dựa kết tính tốn lý thuyết, xây dựng phương pháp thực nghiệm thích hợp chế tạo thành công hai phức chứa Cu⁺ Sản phẩm thu có cấu trúc dự đốn từ lý thuyết tính tốn khảo sát kỹ thuật công hưởng từ hạt nhân NMR nhiễu xạ tia X; tính chất quang khảo sát phổ hấp thu UV- vis cho kết tương đồng với lý thuyết; tính chất điện hóa dựa kết đo phương pháp quét vòng (CV) cho thấy phức chất chứa Cu (I) có tính chất oxi hóa-khử, tính chất mà chất màu nhạy quang dựa phức ion kim loại cần có Các đặc trưng phức chất chứa Cu chế tạo sau: (ii) Dựa vào tính tốn lý thuyết để tổng hợp phức Cu+ với độ tinh khiết cao để làm chất màu nhạy quang DSSC   (iii) Chế tạo DSSC đế thủy tinh cho điện trở DSSC nhỏ nhất, hiệu suất chuyển đổi lượng lớn có thừa số lấp đầy lớn   Hấp thụ mạnh ánh sáng vùng khả kiến Tồn mức lượng đặc trưng cho chuyển mức điện tử từ kim loại đến phối tử (MLCT) Trạng thái khử Cu+ bền chất điện ly Thể tính chất oxi hóa-khử thuận nghịch cặp Cu+/Cu2+ 23 Kết cho thấy DSSC dựa phức Cu-L1 thể hiệu ứng chuyển đổi quang điện tốt Khảo sát đặc trưng I-V công suất xạ khác Kết luận chương Trong chương này, DSSC chế tạo thử nghiệm dựa theo cấu trúc điển hỉnh DSSC bao gồm: a-nốt quang TiO2, chất màu nhạy quang Cu-L1, chất điện ly I-/I3-, điện cực dẫn FTO lớp xúc tác graphit Đặc trưng I-V DSSC đo lường xác định thông số đặc trưng pin Hiệu ứng chuyển hóa quang điện thể rõ nét qua thông số đặc trưng chứng minh phức Cu-L1 hoạt động tốt với vai trò chất màu nhạy quang DSSC DSSC dựa chất màu nhạy quang Cu-L1 với diện tích làm việc 0.25 cm2 cho hiệu suất chuyển hóa quang điện 0,0774% mật độ dòng ngắn mạch 0,476 mA.cm-2 (iv) Chế tạo hệ phun phủ nhiệt phân để tạo màng TiO2 cho a-nốt quang DSSC Đối tượng phạm vi nghiên cứu Vật liệu nhạy màu dựa phức chất Cu+ pin mặt trời sử dụng chất màu nhạy quang (DSSC) Các phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu sử dụng tính tốn lý thuyết (sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ không phụ thuộc thời gian (Density Functional Theory: DFT) sử dụng phiếm hàm mật độ) phương pháp thực nghiệm - Tổng hợp phức Cu dựa vào phản ứng phản ứng oxi hóa khử - Các phương pháp đo đạc phân tích cấu trúc, thành phần, hình thái bề mặt như, tính chất vật lý, hóa học: TGA, DSC, TEM, SEM, UV-vis, FTIR, đặc trưng I-V, đo điện trở mũi dò … Ý nghĩa khoa học thực tiễn Chế tạo vật liệu dựa số phức Cu(I) với dẫn xuất 2,2-bipyridine hướng đến ứng dụng làm chất màu nhạy quang DSSC Dựa kết tính tốn lý thuyết, xây dựng phương pháp thực nghiệm thích hợp chế tạo thành cơng hai phức chứa Cu(I) với đặc tính phù hợp cho ứng dụng pn mặt trời màng mỏng Sản phẩm thu có cấu trúc dự đốn từ lý thuyết tính tốn Việc chế tạo pin mặt trời hoàn chỉnh với cấu trúc dựa kết nghiên cứu vật liệu, điện cực cho thấy tính khả thi trong ứng dụng thực tế 22 Đóng góp luận án - Chế tạo thành công Dye dựa phức Cu(I) với dẫn xuất 2,2-bipyridine có cấu trúc dự đốn từ mơ lý thuyết Phức Cu(I) có cấu trúc tam giác phẳng lần đầu tổng hợp với phương pháp phản ứng Sonogashira cho đặc trưng ứng dụng DSSC - Chế tạo thành công hệ phu phủ nhiệt phân TST1303 với tính kỹ thuật chế tạo màng oxit bán dẫn (TiO₂) cho a-nốt quang DSSC - Chế tạo màng Mo làm điện cực đối cho DSSC có điện trở thấp thay FTO Pt Hình 4.1 Quy trình chế tạo thử nghiệm DSSC Quy trình thực nghiệm gồm ba bước chính:  Chế tạo điện cực làm việc pin  Chế tạo điện cực đối: tạo lớp graphit FTO  Ghép điện cực bơm chất điện ly 4.4 Kết Đặc trưng I-V DSSC chế tạo thử nghiệm trình bày hình 4.2 Bố cục luận án Ngồi phần Mở đầu, Kết luận, luận án gồm chương:     Chương Tổng quan pin mặt trời DSSC Chương Nghiên cứu chế tạo chất màu nhạy quang dựa phức chất Cu (I) Chương Nghiên cứu chế tạo màng TiO₂ cho a-nốt quang DSSC Chương Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm DSSC dựa phức Cu+/dẫn xuất bipyridine Hình 4.2 Đặc trưng I-V thể liện hệ dòng Isc Voc Hình 4.3 Đặc trưng I-V pin khảo sát công suất xạ 100%, 50% 10% sun 21 Hình 0.1 Phổ XRD màng Mo Áp suất làm việc 18 sccm, công suất phún xạ 150 W, bề dày tổng cộng 400 nm 4.3 Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm DSSC dựa phức Cu+ Quy trình chế tạo thử nghiệm DSSC dựa phức Cu mơ tả hình 4.1 + 20 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PIN MẶT TRỜI DSSC 1.1 Pin mặt trời 1.1.1 Lịch sử phát triển pin mặt trời Hiệu ứng quang điện quan sát lần vào năm 1893 nhà vật lý người Pháp Edmond Becquerel ông quan sát phụ thuộc ánh sáng với điện áp điện cực nhúng chất điện ly 1.1.2 Các hệ pin mặt trời Đến nay, pin mặt trời phát triển trải qua năm hệ Thế hệ pin mặt trời bao gồm phiến silic đơn tinh thể đa tinh thể Thế hệ thứ hai bao gồm pin mặt trời silic vô định hình (a-Si), hợp kim cadmium telluride (CdTe) đồng indium gallium diselenide (CIGS) Sau đó, hệ thứ ba, pin mặt trời phát triển gồm có pin cấu trúc nano, pin quang hóa (PEC) pin Gratzel (pin polymer pin mặt trời sử dụng chất màu nhạy quang – DSSC) Thế hệ pin mặt trời thứ tư biết đến pin dựa tinh thể vô kết hợp với mạng polymer Ngày nay, pin mặt trời màng mỏng Cu2ZnSnS4 (CZTS) hệ thứ năm phát triển pin quang điện 1.2 Pin mặt trời sử dụng chất màu nhạy quang Năm 1991, giáo sư Michael Gratzel cộng trường Đại học Bách khoa Liên bang Thụy Sỹ - Lausanne (EPFL) tạo DSSC với hiệu suất chuyển đổi quang điện 7% Đây coi phát minh đột phá công nghệ lượng giới 1.2.1 Nguyên lý hoạt động DSSC Hình 1.1 Cấu tạo DSSC Một DSSC điển hình có cấu trúc “sandwich” gồm hai thủy tinh (đế) phủ lớp oxit dẫn điện (TCO), đế lắng đọng lớp vật liệu bán dẫn đóng vai trò làm a-nốt quang Chất màu nhạy quang hấp phụ toàn bề mặt lớp bán dẫn tạo thành cấu trúc: đế thủy tinh/TCO - bán dẫn - chất màu nhạy quang Đế thủy tinh lại phủ lớp xúc tác có vai trò điện cực đối Giữa hai đế thủy tinh chứa dung dịch điện ly tạo thành từ cặp chất oxi hóa khử DSSC hoạt động dựa hiệu ứng quang điện gồm trình theo thứ tự sau:  Hấp thụ xạ mặt trời chuyển chất màu nhạy quang từ trạng thái lượng lên trạng thái bị kích thích  Bơm điện tử từ trạng thái bị kích thích chất màu nhạy quang vào vùng dẫn vật liệu bán dẫn  Truyền điện tử từ a-nốt quang mạch  Hoàn nguyên (hồi phục) chất màu nhạy quang tác dụng hệ điện ly Chương NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM DSSC DỰA TRÊN PHỨC Cu+/DẪN XUẤT BIPYRIDINE 4.1 Điện cực đối DSSC Điện cực đối DSSC điện cực gồm lớp xúc tác lớp vật liệu dẫn điện đế thủy tinh Hoạt động điện cực đối nhằm mục đích: - Hoạt hóa lớp xúc tác cho q trình khử chất oxi hóa I3- hệ điện ly - Tích góp điện tử từ mạch trở điện cực đối 4.2 Thực nghiệm chế tạo màng Mo 4.2.1 Vật liệu thiết bị Bia Mo (99,99%; Đế phún xạ từ thủy tinh (soda-lime glass SLG); Quá tình thực máy phún xạ DC SIEMENS D5005 4.2.2 Khảo sát thơng số để xác định điều kiện, quy trình tối ưu hóa màng Mo Bảng 4.1 Tính chất điện màng mỏng Mẫu P01 P02 P03 P04 P (W) 100 150 200 250 R (Ω/cm2) 18,1 0,262879 0,285541 0,593744 V (mV) 8,796 0,058 0,063 0,131 19 Độ dày  (Ω,cm) (nm) 400 72,4.10-05 400 1,052.10-05 400 1,142.10-05 400 2,375.10-05 màng TiO2 chế tạo nghiên cứu đặc trưng cho vật liệu oxit bán dẫn Tính chất điều kiện để ứng dụng a-nốt quang DSSC  Oxi khử cặp chất oxi hóa khử hệ điện ly gần điện cực ca-tốt 1.2.2 Các thành phần pin mặt trời DSSC 1.2.2.1 Điện cực a-nốt - lớp oxit bán dẫn (vật liệu điện cực) Vật liệu chế tạo nên a-nốt quang thường sử dụng oxit bán dẫn, kết hợp với chất màu nhạy quang tạo trung tâm chuyển hóa lượng DSSC Hình thái bề mặt màng TiO2 đóng vai trò quan trọng trình hoạt động DSSC Để hiệu suất hấp phụ chất màu nhạy quang lên a-nốt quang cao nhất, lớp TiO2 làm a-nốt quang có diện tích bề mặt riêng lớn nhất, để làm điều phải có cấu trúc nano 1.2.2.2 Chất màu nhạy quang Hình 3.6 Xác định bề rộng vùng cấm màng TiO2 từ bề dày màng phổ hấp thụ Kết luận chương Thiết bị TST1303 sử dụng quy trình chế tạo màng mỏng TiO2 hướng đến ứng dụng làm a-nốt quang DSSC Tính chất màng TiO2 nghiên cứu, đáp ứng yêu cầu a-nốt quang như:  Tồn dạng pha anatase, cấu trúc nano xốp, độ nhám cao không hấp thụ xạ dải khả kiến gần hồng ngoại  Độ rộng vùng cấm quang đặc trưng vật liệu bán dẫn  Kết lắng đọng tạo màng TiO2 cho thấy ưu điểm thiết bị phun phủ nhiệt phân TST1303:  Dễ dàng thao tác điều khiển hệ thống  Có thể tùy biến thơng số làm việc để điều khiển đặc tính màng  Có thể thực trực tiếp quy trình ủ vật liệu 18 Chất màu nhạy quang (photo-sensitizer dye), hấp phụ toàn bề mặt a-nốt quang oxit bán dẫn với vai trò quan trọng thể hai trình hấp thụ xạ mặt trời bơm điện từ vào vùng dẫn oxi bán dẫn Vì vậy, tính chất chất màu nhạy quang phải đáp ứng số yêu cầu đặc trưng như: (i) Hấp thụ mạnh ánh sáng có bước sóng vùng nhìn thấy vùng gần hồng ngoại (ii) LUMO hay mức lượng trạng thái kích thích khơng lớn q nhiều so với vùng dẫn a-nốt quang (iii) Trạng thái oxi hóa tương đối bền vững dễ dàng bị khử trạng thái khử trao đổi điện tử với chất điện ly (iv) Độ bền vững đủ để thực 108 lần chuyển hóa lượng, tương ứng với 20 năm sử dụng pin mặt trời 1.2.2.3 Hệ điện ly Hệ điện ly chứa dầy không gian hai điện cực DSSC Hệ điện ly đáp ứng số yêu cầu: (i) Thế cặp chất oxi hóa-khử hệ điện ly lựa chọn gần với oxi hóa-khử chất màu nhạy quang nhằm tăng hở mạch (VOC) pin (ii) Phản ứng oxi hóa-khử chuyển hóa hai chất cặp chất oxi hóa-khử hệ điện ly phải hoàn toàn thuận nghịch (iii) Hệ điện ly khơng có hấp thụ đáng kể ánh sáng vùng khả kiến (iv) Cặp chất oxi hóa-khử bền hai dạng oxi hóa khử, không phát sinh phản ứng khác điều kiện mơi trường làm việc pin Hình 3.4 Ảnh SEM màng nano xốp TiO2 Ảnh hiển vi điện tử quét cho biết màng mỏng TiO2 cấu trúc nano xốp 0.8 1.2.2.4 Đế thủy tinh dẫn 0.7 0.6 0.5 Abs (a.u) Đế thủy tinh dẫn sử dụng hai điện cực DSSC Thành phần đế thủy tinh dẫn sử dụng phổ biến cấu trúc DSSC đế thủy tinh phủ lớp oxit dẫn điện (TCO) 0.4 0.3 0.2 0.1 GT0523S 0.0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Wavelength (nm) Hình 3.5 Phổ hấp thụ UV-VIS màng TiO2 Màng TiO2 cho xạ dải truyền qua yêu cầu cần thiết để ứng dụng hiệu làm a-nốt quang DSSC 3.3.4.2 Xác định độ rộng vùng cấm quang màng TiO2 Độ rộng vùng cấm quang (Eg) màng TiO2 xác định theo phương pháp ngoại suy đồ thị Tauc Kết cho thấy độ rộng vùng cấm quang tương đối lớn 17 2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động Dung dịch tiền chất khí mang dẫn qua đầu phun áp lực cao tạo dạng sương với kích thước hạt nhỏ phun bề mặt đế thủy tinh 3.2.2 Thiết kế hệ thống phun phủ nhiệt phân Điều khiển tốc độ dòng dung dịch, điều khiển xác nhiệt độ đế, dễ dàng thay đổi, dịch chuyển đầu phun trình hoạt động Chương NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CHẤT MÀU NHẠY QUANG DỰA TRÊN PHỨC CHẤT CHỨA Cu+ 2.1 Tổng hợp phức chứa Cu(I) Phương pháp chế tạo vật liệu dựa số phức Cu(I) với dẫn xuất 2,2-bipyridine: - Sử dụng phương pháp tính tốn lý thuyết phù hợp để đưa cấu trúc phân tử số phức Cu(I) có khả chế tạo dự đốn tính chất chúng - Xây dựng phương pháp thực nghiệm thích hợp dựa kết lý thuyết - Sử dụng phương pháp đánh giá đặc tính vật liệu hướng đến ứng dụng làm chất màu nhạy quang 2.1.1 Phương pháp tính tốn lý thuyết Hình 3.2 Thiết bị phun phủ nhiệt phân TST1303 3.3 Chế tạo màng TiO2 hệ phun phủ nhiệt phân Hình 3.3 Kết phân tích XRD màng TiO2 16 Hình 2.1 Kết tính tốn lý thuyết hai cấu trúc phức phổ hấp thụ tương ứng Cu(I) (A) Cấu trúc phức với phối tử L1, (B) Cấu trúc phức với phối tử L2, (C) Phổ hấp thụ tương ứng hai phức Phiếm hàm mật độ (Density Functional Theory - DFT) lý thuyết học lượng tử, dùng để mơ tả tính chất hệ điện tử nguyên tử, phân tử vật rắn Phổ UV-VIS tính phương pháp đơn tương tác cấu hình CIS 2.1.2 Phương pháp chế tạo phức chứa Cu(I) Chương NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG TiO₂ CHO A-NỐT QUANG TRONG DSSC 3.1 Giới thiệu Phun phủ nhiệt phân kỹ thuật kết hợp q trình vật lý hóa học lắng đọng màng bề mặt Tốc độ dòng tạo sol khí (Fa) ảnh hưởng tính chất dung dịch tiền chất; áp suất bốc (P); độ nhớt (η) sức căng bề mặt (σ) Các yếu tố ảnh hưởng liên hệ với qua phương trình (3.1): (3.1) a Tổng hợp phối tử; Quy trình tổng hợp hai phối tử L1 L2: Trong kĩ thuật phun, công suất đầu phun biến đổi với áp suất phun mối liên hệ chung thể qua phương trình số 2: (3.2) đó, Q1 công suất biết áp suất P1, Q2 cơng suất xác định áp suất P2 3.2 Xây dựng hệ phun phủ nhiệt phân 3.2.1 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động 3.2.1.1 Sơ đồ khối Hình 2.2 Sơ đồ thực nghiệm bước tổng hợp phối tử b Quy trình tổng hợp phức chất chứa Cu(I): 10 Hình 3.1 Sơ đồ hệ phun phủ nhiệt phân 15 Dựa vào giá trị E1/2, mức HOMO chất màu nhạy quang ước lượng công thức: (2.2) Từ công thức 2.2, mức HOMO Cu-L1 tính -5,24eV  Độ rộng vùng cấm quang LUMO Kết cho thấy đường tuyến tính cắt trục bước sóng đồ thị giá trị 566 nm, tương ứng với mức lượng 2,19 eV 2.1.3 Nghiên cứu đặc trưng của chất màu nhạy quang a Cấu trúc phân tử chất màu nhạy quang Phổ cộng hưởng từ hạt nhân xác định cấu trúc phân tử phối tử Bảng 2.2 Kết thu từ NMR hai phối tử L1 Cấu trúc đối xứng Hình 2.7 Giản đồ lượng DSSC dựa chất màu nhạy quang Cu-L1 Kết luận chương Từ kết tính toán lý thuyết chế tạo phức phức chất dựa ion Cu(I) với phối tử theo phản ứng Sonogashira Phương pháp phân tích phổ UV-Vis hấp thụ cho thấy phức chất hấp thụ ánh sáng vùng khả kiến Bằng phương pháp xác định đỉnh oxy hóa khử (qt vòng) ngoại suy phổ UV-VIS tính được: HOMO = - 5,24eV; Eg = 2,19eV, LOMO = 3,05eV 14 L2 Cấu trúc không đối xứng Phổ 1H-NMR Số 1H gốc carbon no: Số 1H gốc carbon no: Số 1H gốc carbon thơm: Số 1H gốc carbon thơm: 14 13 C-NMR Số Số Số C gốc no: 13 C gốc thơm: 22 13 C gốc liên kết ba: Số Số Số 13 C gốc no: C gốc thơm: 16 13 C gốc liên kết ba: 13 13 b Nhiễu xạ tia X đơn tinh thể xác định cấu trúc phân tử phức Cu(I) 11 Hình 2.3 Cấu trúc phân tử phức Cu(I) với phối tử L1 c Phổ UV-vis chất màu nhạy quang Phổ hấp thụ UV-Vis hai chất màu nhạy quang phân tích so sánh với kết trình bày mục tính tốn lý thuyết (a) Hình 2.5 Phổ quét vòng phức Cu-L1 với điện cực so sánh Ag/AgCl e Mức lượng, HOMO, LUMO, độ rộng vùng cấm quang (Eg) (b) Hình 2.4 Phổ hấp thụ UV-Vis theo mô lý thuyết (a) thực nghiệm (b) Sự giống hình dạng phổ đặc trưng quan trọng nhằm đánh giá tính xác phương pháp tính tốn lý thuyết d Tính chất điện hóa ước lượng HOMO-LUMO Phổ qt vòng phức Cu-L1 12 Hình 2.6 Phổ hấp thụ dải MLTC xác định độ rộng vùng cấm quang Cu-L1  HOMO Cu-L1 Thế bán sóng: 13 ... thêm phức mới, sử dụng Cu thay cho Ru, tác giả lựa chọn đề tài: Chế tạo nghiên cứu tính chất vật liệu màu nhạy quang dựa phức chất Cu+ ứng dụng chế tạo pin mặt trời màng mỏng Mục tiêu nghiên cứu. .. Mục tiêu luận án nghiên cứu chế tạo phức chất có chứa kim loại Cu+ làm chất màu nhạy quang định hướng ứng dụng DSSC Trên sở tạo thành phần DSSC chế tạo thử nghiệm DSSC, nghiên cứu để cải thiện... ba, pin mặt trời phát triển gồm có pin cấu trúc nano, pin quang hóa (PEC) pin Gratzel (pin polymer pin mặt trời sử dụng chất màu nhạy quang – DSSC) Thế hệ pin mặt trời thứ tư biết đến pin dựa