研究重點

    近年來,染料敏化太陽能電池由於高效率、製程簡單與低成本的優勢,已逐漸取傳統矽太陽能電池。而我們的研究重點主要在高效率染料敏化電池光陽極的製備,包含高純度二氧化鈦奈米顆粒的合成以及電泳法與網印法等製備二氧化鈦薄膜方法的研發。我們亦研發出高吸光的CuInS2量子點並搭配CdS作為二氧化鈦薄膜的光敏化劑,來製備高效率染料敏化電池。

研究成果

染料敏化太陽能電池中,在正照光與背照光下電子在二氧化鈦奈米管內傳遞模式的差異

(1)光電極為厚度在17-37μm二氧化鈦奈米管的染料敏化太陽能電池 染料敏化太陽能電池之正照與背照模式與電子在二氧化鈦奈米管內傳遞模式。 再晶界之間的晶格缺陷會使電子傳遞模式為一個trapping/detrapping的模式

電泳法與刮刀塗佈法之電子傳遞與二氧化鈦薄膜結構對染料敏化太陽能電池之影響

(1) 電泳法為利用多次沉積與乾燥來製備二氧化鈦薄膜之染料米話太陽能電池

(2) 電泳法所製背的二氧化鈦薄膜空缺較小,因此電子傳遞路徑較短,在高膜厚下有較高的電子收集效率。

用CuInS2量子點與CdS搭配的高效率量子點敏話太陽能電池

    利用雙官能基分子將CuInS2量子點接在二氧化鈦上,再多次連續的將CdS沉積於CuInS2表面,最後沉積一層ZnS做為鈍化層

    此圖說明了量子點敏化太陽電池包含以CuInS2-QDs/CdS敏化之二氧化鈦薄膜為光陽極,以CuS沉積在參雜氟離子之二氧化錫的導電玻璃為相對電極,並以多硫化物為電解質。插圖說明在沒有CuInS2量子點的支柱下,CdS薄膜形成網狀結構。值得注意的是對於CuInS2-QDs/CdS敏化劑而言,塗佈一層ZnS當鈍化層是很重的步驟。