染料感受性太陽電池の性能に対する感受性の吸収温度の影響
Frédéric Sauvage1, Jean-David Decoppet, Min Zhang
1Laboratoire de Photonique et Interfaces, Institut des Sciences et Ingénieurie Chimiques, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Station 6, CH-1015 Lausanne, Switzerland. frederic.sauvage@u-picardie.fr
Journal of the American Chemical Society
|May 11, 2011
まとめ
染料の吸収温度を下げることで,染料感知型太陽電池 (DSC) の効率が著しく向上します. 4°CでC101センサーを吸収すると,光伏の性能が向上し,電力変換効率 (PCE) が11.5%になった.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- フォトボルトイカは,太陽光発電です.
- 電気化学 電気化学について
背景:
- 染料感受性太陽電池 (DSC) は,有望な光伏技術である.
- 染料の吸収を最適化することは,DSCのパフォーマンスを向上させる上で極めて重要です.
- Ruベースのヘテロレプティック複合体C101は,DSCの重要な感受因子です.
研究 の 目的:
- 染料吸収温度がDSCの光伏性能に与える影響を調査する.
- 温度が自己組み立て染料層と電子伝送ダイナミクスにどのように影響するかを理解する.
- 最適化された染料吸収を通じ,DSCにおける高電力変換効率 (PCE) を達成する.
主な方法:
- メソスコピックチタニアフォトアノードとRuベースのC101センシタイザーを使用してDSCの製造.
- 異なる温度 (4°C,20°C,60°C) で染料の吸収を調査する.
- 光伏の性能測定,電気化学阻抗スペクトロスコーピー (EIS),および弱体化された総反射フーリエ変換赤外線スペクトロスコーピー (ATR-FTIR) を使用した特徴付け.
主要な成果:
- 染料の吸収温度を4°Cに低下させることで,オープン回路電圧 (V(oc),ショート回路光電流密度 (J(sc),充填因子 (FF),PCEなど,DSCの光電性能が著しく向上しました.
- 4°Cで吸収された染料で製造されたDSCは,PCE11.5%を達成しました.
- EISとATR-FTIRの結果は,低温吸着により,より効果的にバック電子伝送を抑制する染料層が形成されたことを示した.
結論:
- 染料の吸収温度は,DSCのパフォーマンスを最適化するための重要なパラメータです.
- 低温染料の吸収 (4°C) は,染料層の形成と抑制された電荷の再結合の改善につながります.
- 染料の吸収条件を最適化することで,有望な光伏性能を持つ高効率のDSCが可能になる.
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