ITO导电玻璃ITO导电玻璃TiO2碳膜CEe.PPTVIP

五、實驗：酸鹼對染料敏化太陽能電池的影響 小電池大發現 二年五班 鄭耀瑜 二年六班 李曼慈 二年六班 藍丹青 二年六班 侯辰軍 指導老師 郭虹汶老師 國立馬公高中 染料敏化太陽能電池 一、研究動機 環境與綠色能源： 全球暖化、溫室效應、能源危機……。 學校離島菁英計畫課程的學習 二、研究目的 嘗試讓同學在學習染料敏化太陽能電池實驗時能更多元、更普及；並研究它們在不同酸鹼度的電解液下產生電壓值、耐用時間的差異，進一步瞭解這些染料在該小電池中耐用程度的表現，期使對未來學習研究者能多所助益。 ITO導電玻璃 ITO導電玻璃 TiO2 碳膜(C.E.) e-[TiO2] + [C.E.] → TiO2 +e-[C.E.] 三、原理介紹 染料敏化太陽能電池的發電原理如下圖： e- e- e- 碘化鉀電解液 Dye Dye+ e- light Dye* + TiO2→Dye + e-[TiO2]+ Dye+ + 3/2 I-→Dye + 1/2 I3- e- e- 四、實驗簡介 電解液的酸鹼對染料敏化太陽能電池的影響：開路電壓、壽命 二氧化鈦膜濃度的影響 不同正極電極對染料敏化太陽能電池的影響 電解電解液 ITO導電玻璃(2cmx2cm)200片 奈米級二氧化鈦(20nm)白色粉末 稀醋酸 介面活性劑X-100(些許) 隱形膠帶(數卷) 載玻片(數片) 滴管(數支) 研缽(一個) 量筒(20ml數個) 蠟燭(數支) 自製染料(包括仙人掌果、乾燥綠藻粉末…) 碘化鉀電解液 次乙基乙二醇500ml 2~3瓶 氫氧化鈉溶液NaOH(s) 鹽酸 蒸餾水 分度滴量管數枝 錐形瓶(50ml) 7個 塑膠瓶(50ml) 8個 實驗器材： 六、實驗流程 1.將ITO導電玻璃用酒精擦拭乾淨 3.用隱型膠帶貼出三邊約0.2cm的邊寬 4.以20cm3的二氧化鈦粉末，加入8ml稀醋酸與X-100 4滴至研缽中，再研磨至泥狀。 2.用三用電錶測出其導電面 6.塗好等其乾個2分鐘 5.用載玻片將二氧化鈦塗至ITO玻璃上。 7.塗好後拿至烤箱烘烤(130度，烤10分) 8.用蠟燭將碳鍍在另一塊ITO導電玻璃上 9.將含有二氧化鈦的玻璃放置各染劑中 10.將以製好兩塊導電玻璃組合，並用長尾夾固定。 11.調製各種酸鹼度的電解液 13.用三用電錶測量，並記錄下來。 12.滴入各種不同酸鹼度的電解液 電解液中加入HCl 單位:ml 未加 0.01 0.02 0.03 0.04 0.06 開路電壓 單位:mV 93 140 140 130 115 100 待機壽命 1週以上 3小時 2小時 2小時 1小時 1小時 七、實驗結果 電解液中加入NaOH 單位:ml 未加 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08 0.1