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研究生： 陳薇婷
Chen Wei-Ting
論文名稱： 有機染料及其在P型染敏太陽能電池之開發與研究
Organic Dyes for P-type Dye-Sensitized Solar Cell.
指導教授： 林建村
Lin, Jiann-T'Suen
葉名倉
Yeh, Ming-Chang
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2011
畢業學年度： 99
語文別： 中文
論文頁數： 151
中文關鍵詞： P型染料敏化太陽能電池 、暗電流
英文關鍵詞： p-type dye-sensitized solar cells, dark current
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：180  下載：3 
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    • 此論文合成一系列結構中含有羧酸根—共軛架橋(conjugated spacer)—電子予體(donor)—共軛架橋—電子受體(acceptor)且具有不同的共軛架橋或是電子受體之染料(PT系列)，並應用於P型染敏電池中，其中羧酸根可架接於光電極NiO。染料結構的改變對於光物理、電化學以性質及光電轉換效率皆有顯著的影響。當染料結構具有兩個anchoring groups時，有助於電洞之注入NiO以及壓抑暗電流，使得Voc與Jsc值都較其他PT染料來的大。另外，本研究也進行了暗電流元件阻抗(EIS)的量測來印證元件效率之表現。P型染敏電池所呈現的光電轉換效率範圍為0.043−0.081%。在相同的條件下與標準品S (4-(bis(4-(5-(2,2-dicyanovinyl)thiophen-2-yl)phenyl)amino)benzoic acid)製成的元件比較，PT元件效率可達標準元件效率的49−92%。

    A series of dyes (PT) with a carboxylic acid-conjugated spacer-donor-conjugated space-acceptor skeleton have been synthesized and used as the sensitizer for p-type dye-sensitized solar cells (DSSCs). Structural variation of the dye has significant influence on the photophysical and electrochemical properties of the dyes, and the incident photon-to-current conversion efficiencies of the DSSCs. DSSCs based on the sensitizers with two anchoring groups have more efficient hole injection and less dark current, and therefore higher Voc and Jscvalues those based on the dyes with only one anchoring group. Dark current and electrochemical impedance spectroscopy (ESI) were measured to rationalize the cell efficiencies. The efficiencies of the p-type devices based on PT series range from 0.043% to 0.081%. These values reach 49−92% of the standard device based on S(4-(bis(4-(5-(2,2-dicyanovinyl)thiophen-2-yl)phenyl)amino)benzoic acid) fabricated and measured under similar conditions.

    摘要 3 Abstract 4 目錄 5 圖表目錄 7 第一章緒論 11 1-1、前言 11 1-2、太陽光譜與太陽輻射 12 1-3、染料敏化太陽能電池 15 1-4 、太陽能電池電壓 —電流參數及特性說明 16 第二章研究理論說明及文獻回顧 20 2-1、染料敏化太陽能電池元件組成 21 2-1-1、n型染料敏化太陽能電池 21 2-1-2、p型染料敏化太陽能電池 29 2-2、染料敏化太陽能電池工作原理 37 2-2-1、n型染料敏化太陽能電池工作原理 37 2-2-2、P型染料敏化太陽能電池工作原理 39 2-3、研究動機 40 第三章實驗方法和過程說明 43 第四章結果與討論 102 4-1、實驗合成與反應機構之探討 103 4-1-1、本研究實驗反應機構探討 106 4-2、物性之探討 109 4-2-1、PT系列光物理性質 109 4-2-2、PT系列電化學性質 112 4-2-3、PT系列之元件製作及太陽能電池電壓–電流輸出特性說明 117 4-2-4、PT系列電化學交流阻抗(Electrochemical Impedamce Sepctroscopy, EIS) 分析 122 4-2-4、PT系列理論計算 125 4-3、結論 136 參考文獻 137 附圖 143

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