奈米溶胶在染料敏化太阳能电池的应用.PPT

奈米溶膠在染料敏化太陽能電池的應用 忠信科技 陳忠詰 97年2月1日 報告大綱 壹：染料敏化太陽能電池簡介。 貳：染料敏化太陽能電池的現存問題。 參：奈米溶膠在染料敏化太陽能電池的應用 肆：奈米溶膠在染料敏化太陽能電池的應用的優勢。 伍：幾種製造抗反射膜的比較。 陸：不同溶膠鍍膜的品質比較 壹：染料敏化太陽能電池簡介 二氧化鈦?二氧化矽複合溶膠塗佈親水防霧效果 氧化鋅溶膠塗佈抗U.V 先作二氧化錫塗佈再作ITO蒸鍍 ITO蒸鍍後作二氧化錫塗佈 陸：不同溶膠鍍膜的比較（一）溶膠本身特性之比較 （二） 鍍膜操作的比較 （三）鍍膜的品質比較 * 玻璃蓋 導電玻璃 二氧化鈦 染料 電解質 電極 絕緣層 貳：染料敏化太陽能電池的現存問題 光效率低 吸收紫外線 P-25 二氧化鈦 ITO可使用life time短 防止碘毒化ITO 缺阻絕層 沒有抗反射作用 抗紫外線（UVB、UVC）作用 沒有易潔作用 保護 一般 玻璃蓋 ITO可使用life time短 防止鈉毒化ITO 沒保護膜處理 二氧化鈦燒結時電阻增加甚大 成本高 透光度低 傳遞電荷 ITO （蒸鍍） 導電玻璃 貴 安定性不佳 吸收可見光 有色染料 染料 安定性差 / 毒性高 / 攻擊金 傳遞電子 碘化鉀∕碘 電解質 貴 電子迴路 白金電極 電極 成本高 污染性高 阻絕電子逃逸 氧化銻 （蒸鍍） 絕緣層 存在問題 作用 目前使用成份 層別 參：奈米溶膠在染料敏化太陽能電池的應用 二氧化鈦溶膠塗佈∕ 二氧化鈦?二氧化矽複合溶膠塗佈 玻璃蓋 （抗反射∕易潔處理） 氧化鋁溶膠塗佈 氧化鋅溶膠塗佈 絕緣層、抗紫外線 （增設層） 玻璃先以二氧化矽溶膠塗佈形成阻絕層 先作二氧化錫塗佈再作ITO蒸鍍（提高導電度） ITO蒸鍍後作二氧化錫塗佈（避免電阻值上升） 導電玻璃 二氧化鈦溶膠塗佈（防止碘攻擊ITO） 二氧化鈦 － 染料 碘化鉀∕碘?二氧化矽（甲基酚）溶膠電解質 導電高分子當電解質層 電解質 以金代替白金作電極 電極 氧化鋁溶膠塗佈 絕緣層（氧化鋁薄膜） 作法 層別 肆：奈米溶膠在染料敏化太陽能電池的應用優勢 抗反射 易潔 防霧 二氧化鈦溶膠塗佈 二氧化鈦?二氧化矽複合溶膠塗佈 有效消除UVB及UVC 氧化鋅溶膠塗佈 成本下降 導電度提升 均勻性提高 透光度提高 先作二氧化錫塗佈再作ITO蒸鍍 成本下降 效能提升 二氧化鈦溶膠塗佈 結構安定、 疏孔性佳、 沸點高（200℃）、 不起泡、不揮發 碘化鉀∕碘?二氧化矽（甲基酚） 溶膠 作電解質 成本下降 效能提升 無污染 絕緣層（氧化鋁薄膜） 優勢 層別 4 67 63 4.0 4 63 59 5 82 77 4.5 4 83 79 透光度 76 0.42 1.70 73 70 0.30 1.00 56 375 850 58 60 500 1250 電阻值 （Ω） 平均電阻下降率（％） 電阻下降率（％） 處理後 處理前 比較項目 6.8 25 10.5 1.2 8.5 1.7 塗佈二氧化錫 未處理 500℃燒結 原電阻值 （Ω） 伍：幾種製造抗反射膜的比較 不變（水合強） 持續變大 TiO2粒徑 溶膠售命 TiO2結晶型態 TiO2含量變異 固含量變異性 主成份變異性 主成份種類 比較項目 2～4週 A、B、R及非晶態 變動 高（溶劑揮發） 高（反應持續） 10（膠合劑∕分散劑） 第二代 （反應型） 一年（以上） anatase 很低 很低 不變 1 第三代 （結晶型） 30～40℃ 愈低愈好 藥液溫度 一般 高 污染防治要求 半年～一年 2～4週 換槽要求 不需要 隨藥液老化調整 操作條件調整 低（3～6天∕次） 高（2～4Hr∕次） 分析頻率 可自動控制 不能 自動控制 愈快愈厚 愈快愈厚 拉昇速度對膜厚 愈低愈好 愈低愈好