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TiO2粒徑變化的多層多孔隙結構元件設計之染料敏化太陽能電池

為了解決撕掉膠帶英文的問題，作者王志宏 這樣論述：

本論文在研究如何製備多層結構的染料敏化太陽能電池，以及利用自製的電解液來減低元件內部漏電以提昇效率。在本實驗中的染料採用常見的商業化釕金屬錯合物染料(Ruthenium 535 bis-TBA)，以及本實驗室自行合成的香豆素衍生物染料。在一般的染料敏化太陽能電池(DSSCs)元件中，多孔隙層(Porous layer)常採用單層結構及單一顆粒大小的TiO2做為光電極，而本研究在於製備多層結構的多孔隙層以增進吸光效率，並採用不同顆粒大小的TiO2造成光線的散射來增加染料的光電轉換效率。而相較於單層結構的標準DSSC，我們已經初步成功將雙層結構的DSSC光電轉換效率提昇了15%。本實驗以FTO(

SnO2:F)導電玻璃為基板，因為FTO在高溫煅燒後的電阻上升率低且耐電解液的侵蝕。至於釕金屬染料受光敏化後形成激發態，其電子會經由TiO2傳遞至FTO，但也會傳遞至電解液形成氧化還原反應而降低光電轉換效率。本研究另一目標在於減少電子逆回饋至電解液的機會，解決的方式為採用幾種不同的藥品添加在電解液中，而我們採用的藥品為TBP (tert-ButylPyridine)，其原理是將未吸附染料的TiO2粒子包覆起來，降低漏電以提昇整體的效率。由於電解液呈現為液態且不利於元件的封裝，未來工作會持續改善電解液的配方，將以膠狀或凝膠態電解液為未來研究的方向。