文化大學機構典藏 CCUR:Item 987654321/21778
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    题名: 探討利用微波加熱製成二氧化鈦薄膜對太陽能電池的影響
    作者: 曾梨子;王子奇;周鉅凱;魏宇宣
    贡献者: 工學院
    关键词: 染料敏化太陽能電池
    二氧化鈦
    微波加熱法
    microwave heating
    TiO2
    dye sensitized solar cell
    日期: 2009-06-01
    上传时间: 2012-03-21 14:26:56 (UTC+8)
    摘要: 本研究探討染料敏化太陽能電池中二氧化鈦(TiO2)薄膜電極之加熱程序，主要之研究項目有為利用微波加熱製成二氧化鈦薄膜對太陽能電池效率的影響，二氧化鈦薄膜介於基材與多孔膜間，能減少暗電流產生。合成二氧化鈦膠態溶液以三種加熱方法製備成薄膜：(a)傳統烘箱450℃加熱法、(b)聚焦微波250℃加熱法及(c)先使用聚焦微波250℃加熱法再用傳統烘箱450℃加熱法。其中以熱重分析儀(TGA)檢測下發現實驗(b)聚焦微波250℃加熱法無法將膠態溶液分散劑中的聚乙二醇(PEG)趕走而產孔洞，但比較實驗(a)及實驗(c)發現利用X-ray繞射儀所照射的圖，得到相同的銳鈦礦晶型圖，利用場發射式電子顯微鏡所照射的圖，得到表面平均孔徑大小分別為58.15nm和81.83nm，利用原子粒子顯微鏡所照射的圖，得到表面粗糙度分別為17.83nm和13.56nm，利用四點探針檢測電阻值，得到表面電阻值分別為2.716Ωcm^(-1)和0.61Ωcm^(-1)。藉由先用聚焦微波加熱法下製成的二氧化鈦薄膜，發現可以使二氧化鈦薄膜粗糙度降低、孔徑變大、表面電阻值變小等現象。而使用加熱製成二氧化鈦薄膜的染料敏化太陽能電池在模擬太陽光系統的光電轉化率檢測中，效率值由原本的實驗(a)合成的二氧化鈦膠態溶液以傳統烘箱加熱法到450℃所製成薄膜之染料敏化太陽能電池光電轉化率為2.79%，提升到用實驗(c)合成的二氧化鈦膠態溶液先使用聚焦微波250℃加熱法再用傳統烘箱450℃加熱法的製成薄膜之染料敏化太陽能電池光電轉化率的4.12%，有聚焦微波加熱法可以提高二氧化鈦薄膜對轉化率的整體物理性質。

    This paper investigated an alternative heating method on the TiO2 solgel film of Dye Sensitized Solar Cell (DSSC). Comparisons of oven and microwave heating are studied. Three heating processes (1) 450℃ in oven heater; (2) 250℃ in microwave heater and (3) microwave heater 250℃ in microwave heater and then 450℃ in oven heater are performed. The TGA results showed that PEG disperser was remained in the film while heating by process (2). XRD peaks showed that anatase TiO2 were obtained in both processes (1) and (3). FE-SEM and AFM photos showed that average micropores were 58.15nm and 81.83nm and surface roughness were 17.83nm and 13.56nm, respectively. 2.72Ωcm^(-1) and 0.61Ωcm^(-1) were given when measured by a four point probe. From the above results addition of microwave preheated showed lower surface roughness and resistance and larger micropore of TiO2 film. And the efficiency of 2.79% and 4.12% were obtained respectively while the TiO2 film were fabricated into a DSSC. Microwave preheating enhanced the physical propertces of TiO2 film.
    關聯: 華岡工程學報 24期 p.71 -77
    显示于类别:[工學院] 學報-華岡工程學報

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