Hsiuping University of Science and Technology Institutional Repository : Item 310993100/1714

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Title:	氧化鋅/二氧化鈦薄膜於染料敏化太陽能電池之物性、電性及光特性之探討
Authors:	高銘政
Contributors:	修平技術學院電子工程系
Keywords:	染料敏化;太陽能電池;溶膠-凝膠法;電子傳輸機制
Date:	2007-07-01
Issue Date:	2009-10-28T03:43:02Z
Abstract:	西元1991 年M. Gratzel 在Nature 期刊上提出染料敏化太陽能電池(Dye-SensitizedSolar Cell, DSSC)。相對於傳統太陽能電池它具有容易製造，低成本及大面積的優點，所以近年來受到廣泛的研究。DSSC 發電原理為應用光電效應產生光激發電子形成回路。在工作電極之製作上，目前以單層氧化物半導體為主例如：TiO2、WO3、In2O3、ZnO、SnO2 及CdSe 等，但因為注入半導體的電子與表面染料基態之電洞會發生表面再結合效應，大大地影響太陽能電池整體的光電轉換效率。本計畫將使用溶膠-凝膠法在ITO 基板上製作(ZnO/TiO2)奈米薄膜，當作染料敏化太陽能電池的工作電極，溶膠-凝膠法製作薄膜，可以減少製程製作的成本，同時可製作大面積的薄膜。在計畫中將選擇1,3 丙二醇為溶劑以減少達到薄膜所需厚度之披覆次數，同時降低薄膜晶粒大小，並增加工作電極之表面積及所吸附的染料的量，預期將可提升光電轉換效率。由於 ZnO/TiO2 之基本性質( p-型與n-型) 與能階的差異，將造成電子-電洞對的分離與利用更有效率，同時亦可抑制位於半導體之傳導帶之光激發電子與表面染料基態之電洞的再結合效應。在計畫執行中將製作不同膜厚的ZnO 及TiO2 薄膜，同時進行不同熱處理方式及熱處理條件，作一系列的探討不同製程參數對雙層薄膜的晶粒大小、孔隙度、導電性、光吸收率及穿透率等彼此間的相依關係及影響，此外，亦將討單層薄膜與雙層薄膜的能階及對DSSC 之電子傳輸傳輸效率之差異性。本計畫中所提出雙層電極薄膜的設計對於染料敏化太陽能電池之電極結構，其孔洞的奈米結構將可增進元件整體染料的吸附量及吸收太陽能光的光譜，並可抑制電子的再結合效應，進而增進太陽能電池的光電轉換效率。;計畫編號:NSC95-2112-M164-004;研究期間:200608~200707
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